车载作用下埋地聚乙烯燃气管道力学特性

车辆载荷对含缺陷燃气管道应力—应变的影响较为显著。为研究车辆载荷作用下埋地含划痕缺陷管道的力学响应,搭建了“地面视频捕捉+地下传感器采集”试验平台,建立了含载荷、内压、缺陷深度系数及车速等因素的三维数理模型,通过试验验证了数值模型的合理性,并对各因素对管道的影响规律进行分析,明晰了车载作用下含缺陷聚乙烯燃气管道的力学响应特性。结果表明,车载作用下,埋地管道划痕上下端面产生方向相反的拉应力,导致缺陷处应力集中,应力大小从划痕前沿中心处向两端递减,缺陷深度系数越大,应力集中越明显;管道最大应力随载荷、内压、缺陷深度和车速的增加而增大,但车速对应力的影响程度相对较小。基于Von-Mises理论,分析了含缺陷管道的极限承载力,横穿道路铺设管道的极限承载力小于沿道路铺设管道;内压相同时,缺陷深度系数越大,管道极限承载力越小;缺陷深度系数相同时,内压越小,承载能力越大。

直流电压下热老化对表面划伤交联聚乙烯电缆局部放电特性的影响

为了研究热老化对表面划伤交联聚乙烯(XLPE)电缆直流局部放电发展过程的影响,本文采用实体10 kV电缆制作了表面划伤缺陷模型并进行不同时间的加速热老化处理,利用脉冲电流法研究了直流电压下缺陷电缆的局部放电特性。基于缺陷电缆局部放电量随加压时间的变化,提取出最大放电量、不同放电区间的平均放电量和放电重复率的统计图谱,然后基于电荷运输理论提出了局部放电和电荷输运模型对缺陷电缆局部放电结果进行解释。结果表明:缺陷电缆的局部放电起始电压随着老化时间的增加而增大,其放电量-时间图谱呈现“梳齿”状放电特征;随着热老化时间的增加,缺陷电缆在>100 pC区间的平均放电量和放电重复率逐渐减小,且其“梳齿”状放电特征在老化21天时彻底消失,表现出局部放电的自愈性。热老化过程中XLPE划伤缺陷表面氧化产生了电荷陷阱,由此产生了均匀密集的空间电荷层,使缺陷内部电场下降,从而削弱了缺陷电缆的局部放电。研究结果为XLPE电缆缺陷的直流局部放电研究提供了数据支撑。

THQ50-C镀铜焊丝表面锈蚀原因探讨与分析

本工作对THQ50-C镀铜焊丝出现表面锈蚀的影响因素进行了研究和梳理,使用ZEISS-ULTRA场扫描电镜观察了镀铜焊丝表面SEM形貌和焊丝横截面镀铜层与母丝基体结合区SEM形貌,并测量了镀铜层厚度,分析了Cu、O、Fe三种元素的EDS能谱。利用OLYMPUS GX53光学显微镜观察了焊丝横截面镀铜层与母丝基体结合区OM形貌,并对以上观察结果进行了分析。结果表明,THQ50-C镀铜焊丝出现表面锈蚀的根本原因是焊丝加工过程的母丝表面残留了许多微细沟壑、单深坑、细麻点等表面缺陷,这些缺陷宏观表现为树皮棱状凸凹不平的状态。进一步分析认为以上缺陷是由于焊丝母材盘条原有的表面缺陷经拉拔加工后“遗传”到焊丝母丝表面所引起的,从而导致了焊丝表面镀铜层不能完全覆盖焊丝基体形成致密铜层,在焊丝储存过程中由于环境腐蚀而出现了锈蚀现象。

40Cr圆钢热顶锻开裂原因

某40Cr圆钢热顶锻发生开裂现象,采用宏观观察、化学成分分析、扫描电镜分析、金相检验等方法对材料开裂原因进行分析。结果表明:40Cr圆钢裂纹缺陷处显微组织正常,组织中的非金属夹杂物成分含量符合产品标准要求;顶锻母材上的缺陷是由圆钢在轧制过程中出现的表面划伤导致的。最后提出了改进方法,以避免该类问题再次发生。

爆破塌落触地载荷下浅埋缺陷PE HD管道力学响应分析

针对含划痕缺陷高密度聚乙烯(High-Density Polyethylene,PE-HD)管道面临爆破拆除工程中塌落物冲击问题,设计了浅埋管道落锤冲击和拉伸试验,再结合Abaqus有限元软件研究了触地载荷下含缺陷管道的力学响应,探究了不同因素下管道力学行为规律和防护措施的有效性。结果表明:冲击试验中管顶应力高于管底应力,管材在屈服后应力明显下降;硬化路面下划痕管道的最大Mises应力显著减小;当划痕深度系数为0.5时,管顶部和底部存在划痕的管道最易失效;内压在一定程度上对划痕管道有保护作用;管道在高触地速度冲击下应力集中现象更明显;对冲击下的缺陷管道进行聚苯乙烯泡沫(Expanded Polystyren,EPS)缓冲垫层和多级复合缓冲垫层防护后,管道最大应力分别下降40%和72%,因此建议根据工程实际情况中针对临近触地载荷下的管道选取合理的防护措施。

Analysis and improvement of defect-formation of the strip surface in the hot dip strip coating

In combination with the process technology and equipment at Tangsteel Cold Rolling Mill's 3~# galvanized line,the mechanism of defect-formation of the strip surface in the hot dip galvanized coating has been analyzed.Through a series of reform about technology and equipment good solved the defects has been focused on in this paper.The strip surface quality in the hot dip galvanized coating has been improved a lot.

基于无锚框关键点算法的工件表面缺陷检测

针对工件表面图像中划痕缺陷尺寸比例异常、尺度变换大、背景纹理复杂等问题,提出一种基于无锚框关键点的工件表面缺陷检测算法AFKPDD。为提高尺寸比例异常的细长划痕的检测精度,采用基于RepPoints Head的检测模块,更好拟合缺陷形态并提取有效特征。为改善尺度变换和背景复杂问题,使用可变形卷积多尺度网络提取图像特征。为提高模型泛化能力,设计随机遮挡数据增强方法和多任务学习策略。自建铝制工件内壁数据集,AFKPDD算法在该数据集上AP达到88.9%,优于其它主流目标检测算法。在公开钢材表面数据集上验证了模型的泛化能力和在划痕检测上的应用价值。

基于LO-RANSAC的锂电池极片表面痕类缺陷检测

针对锂电池极片表面的痕类缺陷检测准确率低、误检率和漏检率高的问题,提出了一种基于局部最优化的随机抽样一致性(locally optimized random sample consensus,LO-RANSAC)的痕类缺陷检测算法。首先,针对锂电池极片表面存在的椒盐噪声、大噪点多的问题,提出了一种改进的自适应中值滤波和基于连通域的滤波算法。其次,针对检测痕类缺陷准确率达不到预期以及误检率漏检率较高的问题,引入一种局部最优化的RANSAC算法。最后,给出了一种基于LO-RANSAC的痕类缺陷分类方法。实验结果表明:本文所提算法相较于标准RANSAC检测准确率提高了5.9%,相较于基于卷积神经网络算法准确率提高了15%,达到了98.2%;多种算法中本工作算法对于痕类缺陷的检测误检率和漏检率最低;平均检测速度较标准RANSAC算法提高了1.7倍,每秒钟检测的图片数量FPS(frame per second)达到12.49。本工作算法具有较高的检测准确率、较低的误检率及漏检率,检测速度达到实时检测要求,因此可满足锂电池极片表面的痕类缺陷检测需求,解决了锂电池极片表面痕类缺陷自动检测难题。

热镀铝锌划伤缺陷分析

划伤缺陷作为热镀铝锌产品常见的表面类缺陷,严重影响了产品的质量和交付。本文对钢厂一段时间以来发生的划伤缺陷进行了微观形貌和能谱元素分析,以判断缺陷产生源头。分析思路是采用工序分离的方法,判断划伤缺陷与后处理涂层、平整凹坑、镀层表面、基板表面的相对位置。结果表明,划伤缺陷可以分为五类:镀前划伤、镀中划伤、镀后平整前划伤、平整后划伤、用户切板过程划伤。同时,根据分析结果,提出了预防划伤缺陷发生的控制措施,主要包括:确认来料表面质量、控制锌渣、减少顶辊凸度、保证出口活套凸辊转动良好、用户弧形板安装精度控制。通过上述措施的实施,划伤缺陷发生率显著降低。

玄武岩纤维增强复合材料气瓶结构优化及划痕缺陷探究

复合材料气瓶具有质量轻、强度高、安全性能好等优点,可以广泛应用到航天航空以及民用生产中,为了在生产和使用过程中提高复合材料气瓶整体安全性能,以内胆产生划痕的玄武岩纤维增强复合材料气瓶为研究对象,通过有限元软件模拟仿真,分析了在内胆产生划痕时的承载能力和疲劳寿命,探究了玄武岩纤维增强气瓶内胆过渡段和划痕结构。研究结果表明:①非等壁厚结构比等壁厚结构下的复合材料气瓶疲劳性能更佳;②当气瓶内胆存在环向划痕时,其开口角度与内胆能承受的划痕深度呈反比,且划痕处会出现应力集中,但应力值小于内胆材料的极限强度,不能只通过爆破试验来检测其结构安全性能;③复合材料气瓶划痕缺陷的预测和管理,应同时考虑到爆破压力和疲劳循环寿命次数。结论认为:对于内胆有环向划痕的气瓶并不能只通过爆破试验来检测其结构安全性能,为保证内胆封头疲劳安全,复合材料气瓶内胆宜采用非等壁厚过渡段。

基于线阵相机的扁管表面划痕在线检测实验平台设计

大尺寸运动目标细小缺陷检测是计算机视觉检测领域的难点。该文设计了一种基于线阵相机的扁管表面划痕在线检测实验平台,使用三次Bezier曲线拟合的划痕检测算法对运动状态下的扁管进行检测。实验结果表明:该方法可以在复杂、不确定的背景噪声下检测划痕,满足工业现场的自动化检测需求。此外,实验平台集成了运动控制、图像处理等技术,可以作为一个综合性的计算机视觉实验平台,帮助学生深入学习视觉检测原理,提高创新实践能力。

连续酸洗产品表面划伤缺陷分析与控制研究

针对连续酸洗机组带钢表面划伤缺陷产生的原因进行研究,确定了工艺段张力、带钢下垂度、焊缝过拉矫模式、设备管理模式等关键因子,提出了相关改进措施,经验证有效改善了划伤情况,缺陷降级率由0.15%降低至0.06%以下,取得了显著改善效果。

轴承钢GCr15连铸坯渣沟缺陷控制实践

某炼钢厂利用连铸方坯在生产200 mm×200 mm GCr15轴承钢时,发现铸坯表面断断续续地出现纵向渣沟缺陷,对此类缺陷进行取样,并进行相关检测分析与工艺排查。结果表明:结晶器保护渣理化性能不合理引起的铸坯表面润滑不良是造成高碳铬GCr15铸坯渣沟的主要原因。通过调整保护渣关键理化指标,确保结晶器内铸坯的良好润滑效果,经过长期实践验证,有效预防了连铸坯表面渣沟缺陷的发生。

冷轧基板表面线状缺陷的形貌及对应热轧缺陷产生原因及控制

客户在使用冷轧镀锡基板过程中发现,在产品表面有不同表现形态但形貌较为相似的线状缺陷。对镀锡基板表面缺陷取样、分析,造成冷轧镀锡基板表面现状缺陷的主要原因有热轧辊系表面擦划伤、热轧立辊系磨损擦划伤以及铸坯内部的夹杂物等。根据不同产生原因制定了相应的措施,以减少热轧原料问题导致的各表现形态线状缺陷的发生率,保证冷轧端镀锡基板的表面质量及成形合格率。

基于机器视觉的印刷品表面划痕缺陷检测

针对包装印刷品表面缺陷问题,本研究提出了一种基于机器视觉的印刷品表面划痕缺陷检测方法。首先,通过CCD相机获取印刷品表面待检测图像,对加权平均法、平均值法和最大值法3种图像预处理方法进行对比分析,发现加权值法获得的灰度化效果最优,因此选用加权值法对待检测图像进行灰度化处理。在图像去噪方面采用高斯滤波进行有效处理,然后采用图像二值化和Canny边缘检测算子对预处理后的图像进行缺陷特征的分割和提取,最终利用傅里叶快速变换进行图像配准。通过实验验证,该缺陷检测准确率可达98.7%,相对于其他缺陷检测方法,本研究所提出的方法在便捷性和精准性方面均具有一定的优势,可以实现印刷品表面划痕缺陷的快速检测。

飞机常见表面缺陷快速检测工具设计

在飞机制造过程中零部件表面会产生大量划痕、凹坑、掉漆和麻点等表面缺陷,这些缺陷如不及时检测处理,可能会降低飞机性能,影响飞机使用和寿命。本文针对飞机常见表面缺陷检测存在的检测手段不充分、检测效率低等问题,面向生产提速及现场快速检测需求,开展了飞机制造过程中常见表面缺陷的整理及两类快速检测工具的设计,并在现场进行了实际应用。从使用效果来看,快速检测工具具有结构简单、使用方便、制造及维护成本低等优势,有利于在工业化生产现场进行推广。

基于机器视觉的芯片检测系统的设计与实现

为提高芯片检测的可靠性、实时性、检测效率,设计一个基于计算机视觉的芯片检测系统。首先,利用YOLOv5训练芯片识别模型,结合工业级相机实时采集芯片图像;其次,将芯片图像数据发送到检测服务器设备,判断芯片实物是否存在刮痕缺陷和引脚缺失的问题;最后,根据检测结果利用机械臂将芯片放置到不同的分区,实现检测与分拣的功能。测试结果表明,该系统的准确率高较高,能够满足工业生产的要求。

热镀锌板镀层表面缺陷分析及消除措施探讨

介绍剥落、粉化两种热镀锌板镀层表面缺陷形式,分析剥落划伤缺陷对热镀锌板镀层表面缺陷的影响,并提出驱动辊速度匹配、非驱动辊增加张力以增强传动摩擦力等解决方法;针对粉化类缺陷,从钢基体进入锌锅和锌液初期反应过程、锌锅中铝含量对锌渣锌粒的影响、锌液温度控制等方面着手,对减少锌渣含量的各工序渠道进行分析,从生产工艺上避免锌渣、锌粒缺陷对热镀锌板镀层质量的影响。

自动分钢系统在重轨加工线的研究与应用

针对重轨加工线分钢台架存在的问题,开展自动分钢系统的研究及应用,选用横移小车作为移钢装置,采用格雷母线技术精确定位,实现分钢台架操作自动化,减少轨底横向划伤,确保钢轨质量,提高生产效率。

超薄浮法玻璃下表面微细缺陷的表征

利用场发射电子扫描电镜和原子力显微镜对浮法玻璃下表面微细缺陷的形貌进行二维和三维表征,发现表面微细缺陷是由许许多多的微米级的微小划伤、划痕、压痕机附着的微小颗粒组成,单一的缺陷长度为5~20μm,宽度在1μm以下,缺陷纵深5~20 nm。