RESEARCH ON SONIC FATIGUE CALCULATION AND TEST FOR AIRCRAFT PANEL

The sonic fatigue life of the aluminium rectangular panel was calculated using the concise method[1], and the sonic fatigue test was conducted on progressive wave tube (PWT) test facility. A comparison was made between the results of calculation and test, and it shows reasonable agreement between these two results.

高速铁路长大隧道音爆现象及斜井辅助泄压缓解效果研究

随着高速铁路隧道运营速度不断增大,隧道空气动力学问题日益凸显。为此,首先调研整理国内外典型高速铁路隧道音爆案例,并在国内某隧道开展一系列实车测试试验,分析200,250和300 km·h^(-1)3个典型速度条件下隧道内初始压缩波压力梯度与洞口微气压波峰值变化规律,并对比不同斜井启闭条件下的辅助泄压缓解效果。结果表明:音爆现象主要发生在长度大于5.0 km隧道;当列车速度低于300 km·h^(-1)时,测试隧道内初始压缩波压力梯度峰值与隧道洞口微气压波峰值相对较小,此时压缩波未发生激化,测试隧道洞口未监测到音爆;当列车速度达到300 km·h^(-1)及以上时,压缩波发生激化,初始压缩波压力梯度峰值与洞口微气压波峰值分别超过90 kPa·s^(-1),150 Pa,此时在测试隧道洞口监测到明显音爆现象;相同速度条件下,不同动车组通过测试隧道时隧道内初始压缩波压力梯度峰值与洞口微气压波峰值存在一定差异,CRH380系列动车组测试数据低于CR400系列动车组;开启斜井能够缓解压力梯度及微气压波峰值,但开启压力梯度峰值达到最大值位置之前的斜井缓解效果更好,而同时开启隧道进口、出口处2个斜井对于压力梯度峰值缓解率最大可达到27.5%。

京港高铁万安隧道音爆现象分析及缓解措施研究

列车运营速度不断提高容易引发高速铁路长大隧道音爆现象,对洞口声环境及行车秩序造成负面影响,而音爆发生机制及相关空气动力学指标特性尚不明确。基于京港高铁万安隧道实车试验,从音爆产生机制和原因、音爆声波频域特性、压力梯度与微气压波规律展开分析,并结合三维精细化数值仿真增补实车测试工况,针对测试隧道探究不同缓解措施的气动缓解效果。结果表明:1)压缩波在无砟轨道隧道内传播过程中,在非线性效应作用下发生激化,由此诱发了音爆的发生。2)音爆发生时,隧道洞外和洞内的音爆噪声中0~20 Hz的低频段占主要部分。3)列车时速低于300 km时,压缩波在隧道内激化较弱,隧道洞口未出现音爆噪声;当列车时速达到300 km时,压缩波在隧道内激化显著,洞口微气压波幅值较时速250 km时增长近5.5倍,洞口能够监测到明显的音爆噪声。4)对于测试隧道,3种缓冲结构型式缓解措施对于微气压波的缓解效果排序为进、出口同时增设动力学开孔<出口增设动力学开孔<开启3处斜井。

飞机材料防火试验用Sonic油燃烧器的发展和应用

随着民用航空客舱和动力装置等材料或结构的防火耐火性能要求提高,防火试验方法越来越严格和细化。其中防火试验用油燃烧器已从原来简易的油气一体式油燃烧器等发展至Sonic油燃烧器。本文主要叙述了Sonic油燃烧器的历史背景、主要用途、结构组成、与原油燃烧器试验对比等内容。从火焰特性而言,Sonic油燃烧器的燃油、空气及结构控制严格,火焰特性更加稳定也易于维持。在结构上,也方便技术更新和改进,更有效地符合民航规章标准及防火试验要求。

一发三收式桩基声波透射检测技术及数值模拟分析

桩基声测管倾斜会使得桩身混凝土超声波波速计算结果出现误差,影响桩身质量检测结果,为此提出一种一发三收式声波透射检测技术。该技术通过固定各声波接收换能器的间距,根据几何关系,使用检测得到的超声波声时和接收换能器的间距,即可计算得到桩身混凝土超声波波速,使其不再依赖于超声波发射端和接收端的间距,也不再需要拟合声测管管身曲线。通过有限元软件模拟接收换能器间距和声测管倾斜程度对检测结果精度的影响,结果表明该技术可以良好地适应超声波接收换能器间距和声测管倾斜斜率的变化,稳定保持较高的波速计算精度,解决声测管倾斜、偏位时造成的声速计算误差。

基于探针的声爆测量风洞试验技术研究

风洞试验是开展声爆研究必不可少的技术手段,而从复杂的风洞试验环境中准确获取具有弱信号属性的声爆信号是风洞试验技术的关键。为研究暂冲式跨超声速风洞试验环境对声爆信号测量的影响,依托小型暂冲式跨超声速风洞,研制以干扰最小化针状探针为测量设备的试验装置,建立探针、模型独立运动的双运动试验系统,发展基于探针的声爆测量技术。以典型锥柱体模型为研究对象,对比了探针固定、模型移动和模型固定、探针移动2种试验方式所获完整声爆信号的差异,研究了锥柱体模型声爆传播规律和风洞背景流场对声爆测量的影响。结果表明:模型固定、探针移动和探针固定、模型移动2种试验方式相比,前者将引起声爆信号畸变,导致较为严重的声爆信号失真,后者得到的声爆信号曲线更为光滑准确,是相对更可靠的试验方式;风洞背景流场分布对声爆信号测量影响显著,声爆测量风洞试验须详细掌握风洞背景流场分布并尽可能保持其稳定,再在此基础上对模型、探针在风洞中的位置及模型与探针的相对位置进行严格选取。

声波透射法在输电铁塔挖孔桩基检测中的应用

文中介绍了声波透射法的原理、适用范围、使用要求、方法步骤及检测结果判断;以具体工程为实例,对输电铁塔挖孔桩基础完整性进行了无损检测,并根据检测结果得出桩身完整性结论。实践表明,该检测方法值得在输电铁塔基础检测工程中推广应用。

西藏某水利枢纽深切河槽边坡卸荷深度勘察

西藏某水利枢纽为中型水利工程,拦河坝部位发育深切河槽,传统边坡卸荷勘察通常采用勘探平洞,根据平洞内裂隙张开宽度判别边坡卸荷深度。西藏地区火工材料办理困难,平洞实施成本高、周期长,且施工受高寒气候影响大,制约工程进展。文章通过水平孔钻探,结合钻孔电视、声波测试,查明边坡卸荷深度,为工程设计提供基础资料。

误差检测、密封性试验为一体的负压法音速喷嘴式气体流量标准装置的设计

文中基于临界流喷嘴原理,研制了一款误差检测、密封性试验为一体的负压法音速喷嘴式气体流量标准装置,该装置满足气体流量计的量值误差和密封性能指标的检测,实现了交易结算、工业计量、过程控制、安全生产等领域的流量测量仪表检定的准确高效。

桥梁桩基综合检测技术研究

为提升桥梁桩基检测技术水平,文章总结了声波透射法、钻芯法检测桩基的原理,从声测管布置、系统延迟时间标定、判据确定、钻孔布置、钻芯取样要求及芯样截取和抗压试验等方面分析了桥梁桩基综合检测技术要点,并以某公路桥梁1#桩基为研究对象,制订了检测方案,以供参考。

多种检测方法在大直径灌注桩桩身完整性检测中的综合应用

大直径灌注桩因其不可替代的优点,在工程实践中得到大量应用,但如何准确检测大直径灌注桩的桩身完整性,是工程的难点之一。为此,分析现有大直径灌注桩桩身完整性检测方法,结合具有代表性的工程实例,探讨各种桩身完整性检测方法的特点和优缺点,证明现行规范中声波透射法完整性判定标准的缺陷。基于此指出,工程实践中使用单一完整性检测方法判定大直径灌注桩桩身完整性的风险,应当将多种完整性检测方法综合运用,相互验证,才能准确判定灌注桩桩身完整性。

水果声学特性测试系统的研制

研制了利用声学特性测试水果内部品质的试验台。声波信号由传声器接收后转换为电信号 ,经信号调理电路放大和滤波后由 PCL 180 0数据采集卡转换为数字信号存贮于计算机 ,采样频率为 10 k Hz。测试了 14只麒麟西瓜 ,测试数据采用 Matlab软件分析。西瓜内部空心存在与否对声波传播速度的测量结果有重要影响。该测量结果还受西瓜生长状态的影响 ,当西瓜的蒂部不靠近地面时 ,西瓜声波传播速度与测试点的含糖量在 3阶polyfit函数统计回归分析时 ,相关系数为 0 .94 6 8。

铜锣山隧道岩溶浅埋段地表注浆试验研究

针对目前隧道地表注浆工程中出现的一些问题,以铜锣山隧道岩溶浅埋段K33+940～K34+035地表注浆为例,利用正交试验方法对3种注浆材料及36种浆液配比进行室内浆液试验研究,找到了适合于铜锣山隧道岩溶浅埋段地表注浆的注浆材料和合理的浆液配比。通过该试验得出:铜锣山隧道岩溶地区及裂隙较发育的地段,地表注浆压力应控制在1.0～1.5 MPa,注浆扩散半径约为1.0～1.5 m。同时也提出了压水试验、声波测试及取芯试验等多种注浆质量检测手段,进一步完善了隧道地表注浆的技术方法。

核电站基岩爆破开挖损伤区研究

根据岭澳核电站二期工程基岩爆破现场进行的4组声波试验，并基于爆前爆后声波波速变化率确定的损伤门槛值得到了各次爆破岩体的损伤范围。研究结果表明，周围岩体在爆孔的装药区段深度范围内，损伤程度最大，而近地面和爆孔底部以下的岩体损伤则较小：距爆区越近，岩体损伤变量越大，爆孔底部以下的损伤深度也越大；爆破作用下岩体的损伤深度要小于水平方向的损伤范围，其比例大约为1：3；岩体的损伤范围随单孔药量增大的趋势咀显。

弹体药室容积音频检测仪的研制

在对振动和内耗理论进行分析的基础上 ,设计并研制出弹体药室容积音频检测仪。利用该检测仪能同时给出弹体在脉冲激振条件下的两个音频参数———共振频率和内耗值 ,进而预测出弹体药室容积 。

基于Hoek-Brown准则的开挖扰动引起围岩变形特性研究

Hoek-Brown经验准则(2002版)考虑施工扰动对岩体参数劣化效应,并提出扰动系数D,但仅为粗略定性化描述。现应用声波测试法获得的岩体波速降λ对扰动系数D进行优化处理,并将优化后的Hoek-Brown经验准则运用于开挖扰动引起岩体弹塑性变形特征方程的求解研究,进而可实现较精确表示围岩塑性圈半径。为验证该理论的合理性,综合运用声波测试法、位移监测法等监测手段及有限元数值模拟法予以对比分析。此外,考虑开挖扰动变形特征场地效应,提出可拟合不同岩性、不同开挖方式的变形与开挖扰动经验公式。工程实例计算结果表明:对Hoek-Brown经验准则(2002版)扰动系数D的优化合理,用其可计算开挖扰动引起的围岩弹塑性变形特征值。并可准确求得塑性圈半径值,同时,拟合得到变形与开挖扰动经验公式可满足不同工程需要,具有一定合理性。所获结果可为Hoek-Brown经验准则(2002版)及地下洞室开挖扰动引起岩体变形特性研究提供一定方法参考。

声波法和窥视技术相结合的围岩松动圈测试方法探究

围岩松动圈的大小是巷道围岩支护的重要参数,通常采用的声波法由于需要水耦合而造成操作困难;窥视仪测试虽然较为直观方便,但其方法可能受到钻孔或者孔内水汽的影响而使结果产生偏差。提出二者相结合的分析方法,即优先采用声波测试法测出松动圈的大致厚度,再结合窥视仪有目的地确定合理的监测距离来准确测定松动圈的范围,从而可提高确定围岩松动圈的准确度。

在役基桩检测方法的数值模拟研究

对于在役基桩,由于桩顶部非裸露自由,低应变反射波法往往无法识别桩底反射。采用适宜的激振-检波配置方式,结合小波变换优良的时频特性,辅以双信号法定位桩底反射,可以较大程度的减小干扰,达到识别桩底深度的目的。通过建立桩-土-梁三维有限元模型,分别对梁顶及桩侧激振,对信号小波变换后,研究了不同激振-检波配置方式对波形的影响。结果表明:桩侧斜向激振时,检波点宜在激振面的侧面,且激振与检波点距上部结构一定距离有利于减小上部结构的干扰;在梁顶激振时,检波点宜在桩侧与上部结构保持一定距离;对小波波形双信号法的运用可进一步提高确定桩底深度的精度。

超声红外热像检测条件的优化方法研究

在超声红外热像检测中,激励强度、激励时间和工具杆与被测对象之间的预紧力等检测条件是影响缺陷热信号的重要因素。实验和仿真分析表明:激励时间和激励强度的增加将使裂纹生热增强,而预紧力的增加却使得裂纹生热呈现先增强后减弱的趋势,且检测条件对裂纹生热存在交互影响;另外,不恰当的检测条件将导致超声激励系统报警。基于检测条件对裂纹热信号和报警数据的影响分析,文中提出了采用多元非线性回归模型和Logistic回归模型以估算特定检测条件下裂纹检出概率和检测报警概率,最终确定了检测条件的选择范围。上述检测条件的优化方法能够为超声红外热像检测技术中检测方案的制定提供理论指导。