一种管道中T(0,1)模态单向电磁超声换能器

为了准确判定管道中缺陷位置且减少回波信号复杂程度,提出一种管道中单向传播的电磁超声换能器结构。根据电磁超声换能器理论,建立磁场、位移、超声波叠加数学模型,并对单向电磁超声换能器波动位移进行有限元仿真分析;实验采用双线圈激励方法对T(0,1)模态导波的传播强度进行控制。结果表明:换能器相邻导线间距为λ/4,且延迟时间为T/4时,减弱侧回波信号幅值近乎为零;增强侧回波信号幅值显著增强,与传统换能器产生的声波强度的相对灵敏度为5.88 dB。单向T(0,1)模态电磁超声换能器实现了传播强度与方向的控制,提高了检测信号的信噪比,为缺陷方位的精准识别提供了理论依据,为管道检测工程应用提供准确的缺陷位置信息。

T(0,1)模态导波在弯管上传播的仿真与实验

由于弯管的几何形状复杂,超声导波在弯管中的传播特性比在直管中复杂。弯管超声导波检测中,衡量其检测有效性的一个重要参数是透过率。通过有限元模拟研究了激励频率、弯曲半径、弯管角度对T(0,1)模态导波透过率的影响。发现:不同激励频率的导波在弯管上有不同的透过率,并且激励频率高的导波由于脉冲宽度小,更易产生新的波前;在不同的弯曲半径和弯曲角度的弯管中,最小透过率的T(0,1)模态导波的频率也各不一样;随弯管角度的变化,信号的透过率呈规律性变化。通过实验验证了不同激励频率下,T(0,1)模态导波透过率和激励频率的关系。在实际检测有弯管段的管道时,需采用多频率检测。

管道中T(0,1)模态导波检测技术的发展与应用现状

超声导波具有检测速度快、检测范围广等优点,被广泛应用于各类缺陷的检测。而扭转模态作为超声导波的一种对称模态,具有频散小、能量集中、信号单一且易于分析的特点。综述了近年来扭转模态的发展历程,从T(0,1)扭转导波的传播与检测原理入手,对比各类激励探头的激励原理与效果,并对其进行优缺点分析。通过分析导波模态的选取原则和导波在单层管道、双层管道和充液管道中传播的性质,总结激励频率、液体粘度、液体密度等因素对扭转模态导波在管道中传播的影响,进而明确扭转模态的适用范围及适用的信号处理方法,对于今后扭转模态的发展具有借鉴意义。

6061-T4铝合金T型接头搅拌摩擦焊工艺

采用搅拌摩擦焊方法成功获得3种不同组合形式(搭接/对搭接/对接)的6061-T4铝合金T型接头。对接头的焊接缺陷、微观组织、硬度分布及抗拉强度分别进行观察和测试。结果表明:在前进侧圆角过渡区或筋板焊核区,3种接头均容易出现隧道缺陷;弱结合缺陷由于塑性变形偏离原始连接界面而向筋板或者壁板前进侧偏移;与常规搅拌摩擦焊对接搭接接头不同,T型接头沿筋板方向出现热机影响区和两个圆角过渡区;软化区域和弱结合是导致沿壁板拉伸强度降低的主要原因,而弱结合和隧道缺陷是引起这3种T型接头沿筋板方向断裂的重要原因。

型钢混凝土T形截面剪力墙基于性能的变形限值研究

为更好地评估T形截面型钢混凝土(steel reinforced concrete,SRC)剪力墙变形性能,采用ABAQUS有限元软件对按照规范设计的324个T形截面SRC剪力墙构件的破坏形态和变形性能进行研究,根据收集的试验数据分析构件的破坏形态,提出T形截面SRC剪力墙的破坏形态划分准则;以构件的各材料应变极限值为准则来判别构件的性能状态,考虑轴压比、剪跨比、弯剪比、腹板暗柱配钢率、暗柱纵筋配筋率及箍筋暗柱特征值对构件变形性能的影响。对不同性能状态变形限值和参数进行线性回归分析,得到不同破坏类型下各性能状态位移角限值计算式;按规范ASCE 41修正各性能状态变形限值的失效概率,得到具有15%、20%、35%失效概率保证的各性能状态变形限值取值表。研究表明:剪跨比、轴压比对构件各性能状态位移角限值影响较大,暗柱腹板配钢率、纵筋配筋率及箍筋特征值对构件位移角限值影响相对较小,但能提高其延性。按规范ASCE 41修正后的位移角限值取值较为合理且有一定的安全储备。为T形截面SRC剪力墙基于性能的抗震设计与性能评估提供参考。

基于ABAQUS平台考虑T应力的Ⅰ型裂纹扩展模拟开发

工程结构在制造工艺过程中或使用期间会产生裂纹,对结构断裂路径的预测和研究是防治工程安全问题发生的重要手段。在考虑裂纹尖端应力场常数项T应力的基础上对传统的最大周向应力准则(Maximum tangential stress criterion,MTS)和最小应变能密度因子准则(Minimum strain energy density criterion,SED)进行修正,采用Python语言对ABAQUS的前、后处理和有限元计算模块进行二次开发,通过计算最优解的粒子群算法(Particle swarm optimization,PSO)将修正后的准则编入裂纹自动扩展程序脚本中。利用上述二次开发程序对初始纯Ⅰ型裂纹的扩展路径进行模拟,结果表明:采用ABAQUS脚本程序模拟结果与相关文献实验结果吻合,表明了程序的有效性,进而实现考虑T应力的多种断裂准则对裂纹扩展路径的预测;当T应力值处于一定范围内时,修正的MTS准则无法预测裂纹发生的偏转现象,扩展路径呈直线,此时可采用修正的SED准则进行预测。

1.8V 8 bit 200MS/s折叠插值模数转换器设计

设计了一种8 bit、200MS/s的折叠插值模数转换器。为了提高电路速度,使用分布式采样保持电路处理输入信号,两级折叠电路提高电路的增益和带宽。插值电路使用电流插值,适合低压高速应用。仿真结果显示,在1.8V工作电压、200MHz时钟频率、0.18μm CMOS工艺条件下,差分输入范围0.8Vpp,SNDR为47.6dB,功耗约110mW。

T应力作用下的J积分理论研究

T应力是表征裂尖应力场所必需的物理量之一,在其作用下J积分的性质有待研究。推导了J积分在考虑T应力情况下的表达式,采用数值模拟方法在Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅰ+Ⅱ复合型加载工况下对该表达式进行验证,给出一种基于J积分的裂尖应力场参数计算方法。理论推导证明,J1积分的路径守恒性不受T应力影响,但J2积分的数值与积分路径起止点到裂尖距离r的平方根之间满足线性关系,J2-r曲线的系数与T应力相关。有限元仿真结果表明,试样裂纹长度对J积分的影响较为显著,网格尺寸对J积分计算结果的影响很小;相同载荷工况下,不同尺寸试样的J积分数值不同,但J2-r曲线的变化趋势与理论推导的表达式相符;在Ⅱ型和Ⅰ+Ⅱ复合型载荷工况下,T应力的求解精度较高,而在Ⅰ型载荷工况下,J2≈0,受舍入误差等因素影响,求解精度降低。

电弧增材制造T形件连接节点力学性能研究

电弧增材制造(WAAM)技术在结构工程领域有着广泛的应用前景,具有生产效率高、设备成本低、材料利用率高和环境可持续性等优点。为了探究WAAM碳钢T形件连接节点的力学性能,设计一系列共12组由WAAM碳钢T形件、高强钢(HSS)T形件和高强螺栓组成的连接节点试件,通过试验研究螺栓线位置与螺栓排列方式对试件初始刚度、破坏模式及极限承载力的影响。采用三维激光扫描技术测量WAAM碳钢T形件相关几何参数,采用数字图像相关技术(DIC)辅助测量了T形件连接节点在加载过程中的位移响应。结果表明:WAAM碳钢T形件具有较好的力学性能,当螺栓线与腹板翼缘连接处距离减小时,试件的初始刚度与极限承载力均呈上升趋势,而失效模式均为预期的翼缘破坏,且螺栓未发生断裂。通过对比试验结果和现有设计规程计算结果,对相关计算方法的适用性与准确性进行评估,发现现有设计方法高估了试件的初始刚度,对破坏模式的预测较为准确,但对极限承载力的预测偏保守。最后,对已有计算模型进行修正,修正后的计算模型对连接节点极限承载力的预测效果较好。

锈蚀钢筋混凝土T梁的疲劳性能试验

为探明我国早期建造的公路钢筋混凝土T梁桥纵筋锈蚀后的疲劳性能,加工制作10根实际锈蚀率在4.12%~13.72%之间的钢筋混凝土T梁试件,对其开展疲劳应力比在0.25~0.67范围内的疲劳试验。试验结果表明:轻度锈蚀T梁试件的挠度、弯曲裂缝宽度和材料应变均呈现明显的前期快速发展-中期稳定变化-后期迅速增长的“三阶段发展”特征,疲劳破坏一般以弯曲裂缝超限为标志;中度或重度锈蚀T梁试件承受应力比小于0.30左右的疲劳荷载作用时,前者中期平稳发展阶段基本消失,后者甚至会发生低周疲劳破坏;当应力比不超过0.31时,中度和重度锈蚀试件相比轻度锈蚀试件的疲劳寿命分别减小了约48%和71%;当应力比从0.66减小到0.31时,中度和重度锈蚀试件的疲劳寿命分别减小了约85%和90%。由于中度或重度锈蚀的公路钢筋混凝土T梁的实际疲劳寿命远低于200万次的设计疲劳寿命,故设计和运维中应采取措施减小主筋锈蚀率及疲劳应力幅值。

GB/T 33589-2017《微电网接入电力系统技术规定》解读

本文介绍了GB/T 33589-2017《微电网接入电力系统技术规定》的制定背景和主要内容,对微电网接入系统在并网运行模式、独立运行模式、运行模式切换三个方面的要求进行了解读。该标准的出台,将对国内微电网的技术发展方向提供引导,对促进我国微电网的健康、快速、持续发展具有重要意义。

冷弯薄壁型钢T形拼合柱轴压性能研究与承载力计算

冷弯薄壁型钢(CFS)全螺栓垫板连接T形拼合柱是一种新型拼合截面柱,在全螺栓连接框架结构中承受集中荷载。目前关于全螺栓连接T形CFS拼合柱轴心受力性能的研究报道较少。基于已有的试验研究成果,建立准确可靠的T形CFS拼合柱数值分析模型,选取构件长细比、板材厚度、垫板的纵向间距等参数,研究在轴压作用下各重要参数对T形CFS拼合柱极限承载力和屈曲模态的影响。结果表明:随着长细比的增大,T形CFS拼合柱的屈曲模式由局部与畸变相关屈曲逐渐转变为整体屈曲,当长细比<104.7时,长细比变化对构件承载力的影响不明显;板厚对构件的承载力变化具有显著影响,在长细比较大的情况下可以改变构件的屈曲模式;垫板的纵向间距对构件的承载力和屈曲模式影响较小,不同垫板纵向间距的构件极限承载力变化均在4.5%以内。最后,将试验和数值分析结果与北美规范中直接强度法计算的名义承载力对比,评估直接强度法对于此类拼合柱承载力计算的适用性。

新150t系统转炉护炉工艺优化与实践

介绍从炉渣的成分、溅渣方式、溅渣参数。

轴重40 t重载铁路路基基床结构设计技术探讨

针对大轴重货运车辆轴距小的技术特点,分析重载铁路路基承受列车荷载的空间分布规律;基于列车荷载引起路基累积变形效应区沿深度的变化机制,讨论主要承受列车荷载的基床结构与路基填料之间的相互影响关系;根据工程设计的强度、变形、长期稳定性控制要求,探讨40 t超大轴重下基床结构的设计方法。研究表明:提出的“4Z1800/2400”四轴标准轴型荷载模式能较好反映超大轴重列车荷载的路基应力叠加效应;建立的路基累积变形效应不超过基床厚度的设计方法,综合考虑了荷载与填料多因素的影响,是对单因素应力比值法的完善。以累积变形处于缓慢收敛状态的长期稳定性为主控因素,提出轴重40 t重载铁路路基基床层状结构设计指标建议:基床厚度3.5 m,对应基床以下路基K30不低于110 MPa/m;基床表层采用级配碎石强化,厚度0.7 m,要求基床底层K30大于等于130 MPa/m。

10kV配电网单相接地故障综合定位法

中性点不接地的系统运行方式广为我国10kV配电网所采用,发生单相接地故障时,流经对地电容的故障电流较小,使得故障信号难以捕捉,加之网络分支较多,故障定位难以实现。为了解决快速定位的问题,提出了C型行波与决策树相互结合的综合故障定位法。首先利用C型行波在故障测距中的优势与经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)的去噪功能,确定故障点与测量端之间的距离;其次利用决策树的分类功能针对网络多分支的特点,对线路不同区段进行分类,判断故障信号来源,并通过与BP神经网络与RBF神经网络的判断结果进行对比表明:C型行波与决策树相互结合的方法能够准确地对带有多分支的10kV配电网进行单相接地故障的快速定位。

广东电网110kV接线方式分析

分析了目前广东电网110 kV接线方式,介绍了广东110 kV目标电网主要采用的T接、链式两种接线方式。并对广东典型的三T接线方式与完全双回链式接线方式进行了比较。

高强螺栓T形件受拉连接设计方法研究

钢结构高强螺栓T形件受拉连接的设计需考虑撬力影响,设计方法比较复杂,欧洲EC3、美国AISC和中国JGJ82等规范的设计方法均采用T形件模型理论,设计原理基本一致,但高强螺栓抗拉承载力设计值取值不同,各参数及钢材强度设计值取值也略有差异,故其设计结果也存在一定差异。对中美欧规范高强螺栓T形件受拉连接设计方法进行了比较分析,结合试验结果和算例分析了各国规范设计结果的差异。并根据分析结果、美欧规范方法以及相关参考文献研究结论提出了我国JGJ82修正设计方法,使得设计结果在保证安全储备的前提下更加经济,并一定程度上精简冗长的设计计算过程,更加便于工程应用。

GB/T 18655的修订与创新

对比GB/T 18655-2018与GB/T 18655-2010的主要技术差异;分析新标准中增加的电动和混合动力车辆充电模式、屏蔽的高压电源系统试验方法,ALSE的性能确认;根据国内车载接收机的载波频率,说明对业务/频率范围的调整原因;并以新标准中一例试验布置图为例,指出GB/T 18655-2018与CISPR25:2016的不同和标准的修订内容。

高温超导Bi_2Sr_(1.6)La_(0.6)CuO_6外延薄膜生长模式的AFM研究

利用ＡＦＭ对在（１００）和与（１００）有６°切偏角的ＳｒＴｉＯ３基片上用射频溅射方法制备的高温超导Ｂｉ２Ｓｒ１．６Ｌａ０．４ＣｕＯ６＋δ（Ｂｉ２２０１）薄膜的生长模式进行了系统地研究。对应以上两类不同切割的基片，实验观察到两种不同的薄膜生长模式。对切偏角小于０．４°的（１００）ＳｒＴｉＯ３基片，本征的生长模式是梯田岛模式（Ｖｏｌｍｅｒ－Ｗｅｂｅｒ模式），每层的厚度为ｃ／２（１．２５ｎｍ）；在切偏角为６°的衬底上沉积的Ｂｉ２２０１薄膜则以台阶流模式（Ｓｔｅｐ－ｆｌｏｗｍｏｄｅ）生长。Ｂｉ系高温超导体的本征的二维特性决定了薄膜的生长模式。

基于改进CEEMDAN和t-SNE的故障特征提取方法

针对非线性、非稳定振动信号难以提取有效故障特征的问题,提出一种基于改进自适应噪声完备集合经验模态分解(CEEMDAN)和t-分布随机邻域嵌入(t-SNE)算法相结合的故障特征提取方法。利用三次Hermite插值代替三次样条插值构造包络线,提高传统CEEMDAN对非平稳信号的分解精度;利用改进后的CEEMDAN对原始信号分解并通过相关系数筛选出有效固有模态分量(IMF),提取有效IMF分量的时频特征、奇异值和能量值构建高维混合域特征集;最后,通过t-SNE算法挖掘高维混合域特征信息得到低维敏感特征,并将其输入到支持向量机中进行分类,以分类准确率作为特征提取效果评价指标。在齿轮箱故障模拟实验台进行实验验证,结果表明该方法能够准确地提取故障特征,为故障特征提取提供新思路。