重型运载火箭燃料贮箱FSW核心区温度监测

重型运载火箭燃料贮箱目前通常采用2219-T8高强铝合金,贮箱壁厚高达18 mm,采用搅拌摩擦焊(friction stir welding,FSW)工艺实现筒段纵缝和环缝焊装,FSW核心区极值温度直接影响焊接质量,但由于搅拌头旋转、轴肩遮挡等原因导致FSW核心区温度获取困难.文中提出了一种FSW核心区极值温度在位表征方法,首先,基于Deform-3D建立了18 mm厚2219-T8铝合金的FSW温度场仿真模型,实现了18 mm厚2219-T8铝合金平板和环焊温度场表征;然后,基于温度场仿真模型,提取焊件表面特征点温度与核心区极值温度的数据集,采用支持向量回归机算法(support vector regression,SVR)建立FSW核心区极值温度预测模型;最后,红外热像仪实时测得焊件表面特征点温度,结合核心区极值温度预测模型,实现贮箱FSW核心区极值温度监测.试验结果表明,FSW核心区峰值温度监测相对误差<7.22%,核心区最低温度相对误差<9.54%,证实了FSW核心区极值温度监测方法的有效性.

沉井侧摩阻力监测装置设计及应用研究

针对现有沉井施工过程中侧摩阻力测试方法要求高、难度大的问题,自主设计研发一套侧摩阻力直接测试装置,并提出输出电压与侧摩阻力的理论转化公式。通过有限元软件对不同传感器平行梁尺寸下梁端应变和最大应力、不同密封材料下装置的应变损失进行分析,指导传感器平行梁尺寸及密封材料的选择,并利用大型直剪仪对装置进行精准标定,最后在哈尔滨某沉井工程中进行现场应用。研究结果表明:1)平行梁的厚度越小、长度越大,弹性元件在荷载作用下微应变越大,但同时最大应力会增大;2)传感器内填充密封材料后,会存在一定应变损失,采用硅酮结构胶对装置进行密封应变损失最小;3)不同法向应力加载条件下侧摩阻力监测装置标定曲线的一致性较好,线性拟合系数均大于0.99,装置稳定性好。现场应用结果表明,通过侧摩阻力监测装置获取的沉井侧摩阻力与侧壁土压力的分布规律基本一致,且装置易于安装,可靠性好。

多绳摩擦式提升机天轮智能监测系统研究应用

本研究针对多绳摩擦式提升机天轮的实时在线监测与故障诊断需求,设计并实现了一套智能监测系统。该系统采用应变式变送器、振动传感器和温度传感器进行状态监测,并通过网络技术实现数据的远程传输和处理。通过LabVIEW和MATLAB平台,系统能够进行数据的实时显示、存储、查询与预处理,并利用智能算法进行特征提取与状态识别。系统在实验台架和现场应用中均表现出良好的监测精度和故障检测能力,有效降低了设备的故障率和维修费用,显著提升了运行可靠性和安全性。该智能监测系统的成功应用展示了其在国内领先、国际先进的技术水平,为工矿企业装备智能化提供了有力支持。

基于传统滑雪板的可穿戴式雪上摩擦力在线测量装置研究

竞技滑雪运动中雪上摩擦阻力影响运动员比赛成绩,而雪上摩擦影响因素众多,雪上摩擦阻力评测一直是冰雪竞技运动中的一大挑战.本文中设计了1种基于传统滑雪板的可穿戴式雪上摩擦力在线测量装置,将多个三分量传感器合理布置在传统滑雪板上,通过有线连接的方式,结合数据采集卡,对3个分量的力信号进行监测、采集和保存,并通过终端电脑实时反馈力信号变化.实验室静态测试中,该装置具有稳定的力学信号输出,并给出准确的摩擦系数测试结果.在模拟雪场测试时,其能够准确地评估不同雪上减阻蜡的润滑性能及其耐磨性能,还能够监测自由式滑雪运动中的犁式制动和犁式转弯等常规技术动作.该装置输出的力信号具有高精度和高灵敏度特性,为滑雪运动中雪上减阻蜡的性能评价、运动员施力动作监测等给出了1种可行方案.

盘式制动器摩擦片厚度监测装置的设计与仿真

通过对盘式制动器的研究,设计出一款基于霍尔传感器的可以用来监测盘式制动器摩擦片剩余可用厚度的机械装置。首先,通过对盘式制动器的空间结构进行分析研究,设计出监测装置,并用CATIA软件画出监测装置和盘式制动器主要零件的三维模型;然后,通过分析霍尔传感器的安装与使用,用Proteus软件进行电路系统的搭建;最后,通过监测原理的分析并用Keil进行编码,并将文件上传到单片机系统中。通过模拟仿真发现完整的机械装置与单片机系统的协作可以达到实时监测制动器厚度的目的。

含黄铁矿填料的高速铁路路基上拱特性与机理

黄铁矿氧化膨胀对建筑物、铁路、公路等结构的影响较大,易引发结构物上拱。通过现场勘察、矿物成分分析和变形监测,系统研究含黄铁矿填料路基上拱病害特征,探究摩擦板及端刺结构型式、路基填料高度对路基上拱变形的影响,分析黄铁矿氧化膨胀反应机理和膨胀特性,以明确路基上拱原因。结果表明:所有上拱区段路基填料均检测出含有少量黄铁矿和石膏;上拱变形主要产生在路基高度范围内,线路开通后路基以0.13~0.46 mm·m^(-1)的速率持续上拱;半填半挖区段轨道结构的上拱量沿路基横向随填方高度的降低呈递减关系;路桥过渡段范围轨道垂向变形特征与摩擦板及端刺结构型式密切相关,摩擦板及端刺结构对路基上拱变形存在抑制作用;黄铁矿氧化是一个长久且持续过程,其生成硫酸盐引发的一系列化学反应所伴随的体积膨胀是造成路基上拱的主要原因;为彻底消除该隐患,应对含黄铁矿填料采取暗挖置换措施。

预埋光纤监测法在变电站预应力管桩负摩阻力监测中的应用

旨在探究欠固结地区变电站负摩阻力分布规律,采用预埋光纤监测法对某变电站工程中管桩状态进行实时精准监测。结果显示:监测数据与理论结果相符,验证了该方法的有效性;同时,受施工干扰影响,部分桩基负摩阻力监测值偏大。研究为变电站软土区域桩基负摩阻力的计算与监测提供了参考,对类似工程中的桩基监测具有借鉴意义。

基于光纤监测钻孔灌注桩承载性能研究

为了研究湖州软土地区钻孔灌注桩侧摩阻力的发挥,采用光纤监测技术获取试桩在现场载荷试验中桩身轴力、桩侧摩阻力及桩顶沉降位移。通过对监测数据分析,结果表明:试验荷载下试桩为摩擦桩,摩擦桩的承载力提高主要由桩侧摩阻力决定,且随着桩顶荷载的增加各土层的侧摩阻力相应增加;上部的黏质粉土层侧摩阻力随着加载等级的增加相应增加并趋于极限,其他土层侧摩阻力也逐渐增加,其中桩承载力主要由中部粉质黏土层的侧摩阻力提供;在桩顶荷载较小的情况下,桩顶荷载由上部的土层侧摩阻力承担,轴力未传递到下部土层,下部土层对桩身侧摩阻力无发挥,桩端阻力为零。

高填方路堤稳定性与沉降监测分析

为分析高填方路堤的稳定性和沉降规律,采用有限元分析和现场监测两种方法开展研究。分析计算结果得出填料黏土和内摩擦角对路堤安全系数的影响较大,而填料弹性模量、泊松比对安全系数影响相对较小,剪胀角影响可忽略。分析现场监测结果得出路堤填筑完成后地基和路堤顶面沉降逐步稳定,路堤整体稳定性良好。

机械密封端面摩擦机理及其声发射信号特性研究

分析了机械密封端面摩擦机理,根据端面的摩擦机理,选用声发射信号(Acoustic Emission,AE),作为表征密封端面摩擦状态的监测信号,建立了基于AE信号的密封端面摩擦状态的监测模型。根据机械密封的工程应用需求,将密封端面工作状态分为三种类型:边界摩擦状态、混合摩擦状态和流体润滑状态,利用采集的声发射信号和建立的监测模型,能够有效地识别密封端面的工作状态,识别率大于70%。

基于焊缝特征导波的搅拌摩擦焊损伤定量识别

搅拌摩擦焊焊缝损伤定量化检测是焊缝服役性能评价的重要手段,但如何利用尽可能少的传感器结合焊缝自身特性实现焊缝内损伤的高效识别是挑战性问题.本文通过研究超声导波在焊缝中传播时因能陷效应形成的焊缝特征导波,提出基于焊缝特征导波的焊缝损伤定量化识别方法.首先绘制了2219铝合金超声导波频散曲线,并介绍焊缝特征导波形成机制与损伤定位原理;然后对比分析3种不同类型的压电传感器激励和接收焊缝特征导波的信号特性,确定以长度伸缩型矩形压电传感器进行焊缝内不同损伤扩展实验.实验结果表明,随着孔深和孔径的增大以及裂纹长度的增加,焊缝中损伤特征导波反射回波的幅值基本上均呈线性增长的趋势.

循环气体压缩机组电机异常振动原因分析与处理

通过对某化工企业一台关键机组的电机在运行中出现的异常振动信号进行分析,辨别其真伪性及威胁程度,为制订对策及处理方案提供技术支持,在实际应用中具有一定的借鉴与启示作用。

压力机离合制动器摩擦片磨损量监测系统

本文设计了一种压力机离合制动机构摩擦片磨损监测系统,能够对离合制动机构的摩擦片磨损程度进行实时检测、报警提示。

某典型综合监测诊断技术案例分析

为准确判断某大型滑动轴承装备技术状态,文章从红外热成像、油液光谱、振动(频谱和时域波形) 3个方面对大型滑动轴承进行了状态监测。通过红外热成像监测分析发现滑动轴承温度偏高,通过油液光谱监测分析发现油液金属含量超标,通过振动频谱和振动时域波形监测分析发现滑动轴承振动频谱及加速度波形的异常,最终诊断滑动轴承出现了摩擦故障。采用综合监测诊断技术进行故障分析,可以更加准确地查证故障性质及成因。

煤岩双剪摩擦滑动声电响应实验研究

井下开采过程中常伴有煤体摩擦现象。大尺度煤岩体摩擦滑动引发的煤岩动力灾害会带来巨大的经济损失和人员伤亡。以宽沟煤样为实验对象,利用摩擦装置进行了不同加载速率(0.1、0.2、0.3、0.4 mm/s)条件下的煤样摩擦实验,得出了试样在不同加载速率下声发射和电磁辐射的信号特征。研究表明:试样受载滑动过程中伴随有明显的声发射电磁辐射信号产生,且声电信号随加载呈周期变化,声电信号强度随载荷降出现而出现,随载荷降的幅值的增加而增大,两者之间在时序上具有一定的协同性;累计声电能量计数变化与试样摩擦破坏程度正相关,基于累计声电能量计数指标可实现试样摩擦启动和结束的判断预警。

一种汽车胎压和路面摩擦力实时计算方法

为实现汽车间接式胎压监测系统的基础算法,保证系统后续补偿算法顺利进行,针对汽车行驶过程中的状态检测,提出了汽车轮胎压力和轮胎路面摩擦力的实时计算方法。首先分析本方法在整个系统算法中的作用;然后以滑移率和摩擦力的关系曲线入手,对曲线线性阶段,简化出两者的数学模型;使用卡尔曼滤波算法提出最优状态估计,实现实时计算摩擦力状态以及胎压相关状态。通过仿真测试以及实际数据检验,都有准确的结果。结果表明,该方法能够实时检测到汽车胎压变化与路面摩擦力。使用本方法能够在正常道路行驶中,简便地检测出轮胎压力变化情况和路面摩擦力情况。

煤矿多绳摩擦式提升机故障诊断

多绳摩擦式提升机是煤矿生产的重要组成部分,多绳摩擦式提升机具有提升量大、速度快以及安全性高的特征,但是受诸多方面的影响,容易出现各种故障,及时诊断并且解决故障对保障煤矿安全生产具有至关重要的意义。基于大数据技术的发展,煤矿设备故障预警与诊断平台实现了对煤矿多绳摩擦提升的远程实时监测,结合工作实践,可以依托煤矿设备故障预警与诊断平台对煤矿多绳摩擦式提升机故障进行诊断。

连铸结晶器摩擦力的研究现状

结晶器内部发生的热力综合作用是影响并制约连铸生产过程的主要因素,铸坯与结晶器之间的摩擦及润滑行为对铸坯质量及生产效率有着重要的影响。综述了结晶器摩擦力计算的研究现状,简要介绍了国内外就摩擦力在线监测研究方面所取得的研究成果,并对结晶器热力联合在线监控技术进行了展望。

滑动轴承接触摩擦故障的状态监测

滑动轴承的代表性故障是轴承与轴颈的接触摩擦故障 ,在试验台上采用从正常润滑状态逐步向干摩擦状态过渡的方法模拟故障 ,并利用声发射信号对滑动轴承的工作状态进行监测。结果表明 ,声发射技术用于滑动轴承的在线状态监测具有很多优越性。

向家坝水电站围堰基础沉井施工下沉阻力监测

以金沙江向家坝水电站围堰沉井基础为研究对象,对沉井下沉过程中的刃脚土压力、井壁侧摩阻力进行了全面监测。根据大量现场的实测资料,系统地分析了沉井下沉过程中的受力特征,得出了沉井下沉过程中,经过不同深度、不同地层时的刃脚土压力及井壁摩阻力的大小及侧阻力呈抛物线形分布规律,同时提出了下沉系数K值的计算方法。据实测,3次下沉的K值均小于1.15时,表示下沉到位困难。