基于Halcon的金属软管断丝缺陷检测方法

针对现有的金属软管网套钢丝断丝破坏检测过程中的人工检测时肉眼难以识别、长时间工作注意力下降影响检测效率与准确度等问题,设计一种基于Halcon的金属软管外网套断丝缺陷检测系统。确定图像的光照方式,利用相机拍摄到有利于分析处理的图像效果;在Halcon中首先对图像进行预处理,然后对图像进行阈值分割并提取出表面断丝缺陷,将破损部位的形状转化为规则形状便于测量,最后对破损位置的尺寸以及软管尺寸进行测量并将数值显示在图框中。实验结果表明:该方法能够清晰地检测出金属软管的破损位置并进行尺寸测量,通过对5种直径不同且缺陷位置与大小均不同的金属软管断丝缺陷部分进行测量可知,采用该方法进行测量时所产生的最大误差为0.22 mm,优于断丝检测精度(0.5 mm),符合检测需求。

基于有限元分析的钢丝缠绕胶管协调优化

高压胶管在使用过程中,易出现疲劳损坏问题;同时受压后易在轴向伸长或缩短,使其不能满足胶管的使用。针对高压胶管出现的疲劳损坏和长度上的变化,在结构设计时使用有限元分析的方法,通过正交实验进行优化设计,研究了高压工况下四层钢丝缠绕角度对钢丝缠绕胶管的疲劳寿命和伸长率变化。结果表明,优化后的方案相对于原始设计方案,最大轴向位移减小了76%,应变能密度最大值减小了63%,较大幅度降低了胶管的轴向长度变化率,同时提升了疲劳耐久性能,达到了协调优化的目的。通过仿真分析结果对设计方案进行了快速的筛选和优化,为高压胶管的结构设计提供了新的思路,对提高胶管耐久性有一定的指导意义。

铁路真空卸污单元卸污软管性能及参数标准化研究

卸污软管是卸污单元设备的重要组成部分,也是卸污作业时频繁操作、易损易耗部件,其质量直接影响卸污作业效率的高低及卸污单元设备的使用效果及寿命。针对适用性更强的钢丝增强软管,对其使用要求及性能要求进行深入研究分析,提出相关技术、性能参数的标准化建议。

胶管钢丝湿拉工艺管控要点

湿拉是钢丝在湿的状态下进行拉拔,是橡胶软管增强用钢丝最后一道生产工序。钢丝湿拉工序为多机台集中式规模化生产,人均看机量大,但是单机台生产工艺雷同,需凝练出重要的工艺点即可进行很好的管控。在实际生产中,拉丝设备的维护状态、润滑液的组分指标、拉丝模具的选用等方面直接关系着钢丝品质的优劣,对这几项重要工艺点必须进行重点管控。使用自动化手段辅助生产,能极大地提高钢丝产品的质量和产能。

高压耐油胶管的技术现状

介绍高压耐油胶管的技术现状,综述高压耐油胶管的结构、橡胶原材料、配方设计、生产工艺方面的现状及研究进展,分析各胶种在高压耐油胶管中应用的性能特点。我国需要从胶管基础材料、配方设计、生产工艺、胶管总成等上下游全产业链进行技术升级,尤其是基础材料需要加快国产化进程,使得高压耐油胶管达到耐超高压、耐百万次动态脉冲疲劳和耐频繁屈挠的高性能要求。

基于改进双向A^(*)算法的软管线束自动布置方法

为了解决传统A^(*)算法在软管线束路径规划时搜索节点过多、折弯过大,以及难以满足多种布线约束等问题,提出一种基于改进双向A^(*)算法的软管线束自动布置方法。首先,为了满足管线两端的接口方向约束,采用双向搜索策略,动态定义正、反向搜索的目标节点;其次,引入双重权重参数优化评价函数并加入折弯代价,减少管线的拐点和折弯角度;然后,提出基于自适应步长的邻域搜索方法,并在搜索过程中设定父拐点和加入折弯角度限制约束,以提高搜索效率并满足管线最小弯曲半径要求;最后,针对搜索路径拐点较多和路径不平滑问题,提出基于节点过滤和B样条曲线插值的软管光顺方法。实验仿真表明,与传统A^(*)算法相比,所提方法规划出的管线路径拐点和搜索路径节点数都有较大减少,生成的软管路径光顺平滑,满足实际布线约束。

吊顶电气安装工程质量问题探讨

建筑物二次装修后,由于大量装修材料的使用,以及隐蔽环节的增加,建筑物的火灾危险性也大幅度提高。现场查验二次装修工程的吊顶电气安装,发现普遍有比较严重的质量问题,存在电气火灾隐患。结合施工现场吊顶电气安装工程质量常见问题,根据相关规范进行分析探讨并提出改进措施。

航空用钢丝增强氟塑料软管脉冲载荷下寿命预测方法

钢丝编织增强氟塑料高压软管广泛应用于航空发动机管路系统,以航空用某型号软管为研究对象,结合数值和试验的方法,研究其疲劳寿命性能。基于压力载荷下软管应变测量和钢丝尺度软管精细化有限元分析得到压力-钢丝应力模型,结合应变载荷谱和钢丝疲劳试验得到的钢丝应力寿命模型,对用于航空发动机外部管路中的聚四氟乙烯软管在脉冲载荷下的寿命进行预测,预测结果略有偏大,主要由于脉冲载荷下软管周向应力较大,且脉冲累计会持续增大周向应力,使软管寿命加速损耗,软管在脉冲载荷下疲劳失效形式以斜口破裂为主,与应力分析得到的断裂平面方向一致。

压弯联合荷载下漂浮软管的极限压溃特性

作为海上输油系统重要组成部分的漂浮软管和水下软管是浮筒和浮式生产储油船(floating production storage and offloading,FPSO)以及浮筒和水下管汇之间的油气输送通道,漂浮软管等在风浪流等极端荷载作用下可能发生极限压溃损毁。以某型漂浮软管为研究对象,利用Abaqus有限元软件,结合rebar单元和Emended嵌入技术建立软管有限元数值模型,研究软管在内压和弯矩作用下的折弯压溃特性,并通过软管弯曲试验验证了该数值分析方法的正确性。计算结果表明:螺旋钢筋失稳是折弯压溃的主要原因,螺旋钢筋外侧的外帘线层在压溃区折弯处帘线拉力过大导致帘线破断。软管的内压荷载及软管的螺距与帘线的缠绕角度对极限压溃都有重要影响。该研究可为输油软管结构抗压溃设计和损伤诊断提供技术支持。

漂浮软管接头破损及粘结面脱粘研究

漂浮软管接头在复杂海洋环境作用下,可能发生钢筋破断、层间脱粘和法兰脱落等,危及油气输运安全。为研究漂浮软管接头破损及粘结面失效行为,以某DN 300漂浮软管为例,利用Rebar单元、Embedded嵌入技术和粘聚力接触模型,构建了漂浮软管接头三维有限元模型,对软管接头在拉伸荷载作用下的力学特性进行研究,并通过有限元分析结果与试验结果的对比验证了数值模拟方法的可行性,进而采用有限元方法分析了漂浮软管接头破损及粘结失效原因。结果表明:①采用Rebar单元和Embedded嵌入技术建立的三维数值模型分析软管接头破损特性是可行的;②软管接头的损伤、脱粘主要是由接头捆扎钢筋破断造成的;③极限轴向拉伸荷载作用下,软管接头的粘结损伤主要发生在距离法兰端面200~672 mm区域,其中570~672 mm区域大部分位置进入完全损伤。研究成果为漂浮软管接头的极限承载设计和泄漏机理研究提供了参考。

波纹金属软管应用布局及偏差补偿设计

针对管路系统中钢丝网套波纹金属软管因结构布局设计不当而引发调节误差失效、承压失效、结构性失效等问题,结合软管结构特性,从规避结构应力失效角度提出了软管应用布局、变向、自由度及安装方向设计方法;以软管安装端的宜量化装配偏差为基准,提出了一种软管长度设计方法,通过软管轴向及径向安装误差补偿,进行软管建模设计与实际生产尺寸设计,使软管受力自由态最大化,以减小安装应力,提高其使用寿命。

钢丝编织机杠杆式摩擦锭子的设计与分析

在传统摩擦式锭子的基础上,对钢丝编织机锭子制动方式进行改进,扩大了张力的调节范围。通过精简钢丝编织机锭子结构,扩大了锭子容量,延长了钢丝编织机连续作业的时间,可提高钢丝编织胶管的产量。同时利用有限元分析软件ANSYS对改进后的钢丝编织机锭子支架进行有限元分析,检验了其可靠性。

海洋油气钻采高压钢丝缠绕胶管结构承压特性分析

为合理设计海洋油气钻采高压钢丝缠绕胶管结构参数,开展了胶管结构承压特性影响因素分析。首先,建立有限元数值模型,分析胶管各层的应力和应变分布情况;其次,优选高压胶管钢丝直径、缠绕角度、内胶层厚度和增强层橡胶厚度等4个结构参数,通过单因素分析系统呈现高压胶管各结构参数对钢丝层应力应变的影响;最后,采用正交试验方法分析4个结构参数的敏感性。结果表明,胶管各层应力与应变由内而外逐层递减;增强层钢丝的最大应力和应变随缠绕角度增加逐渐降低,随其他参数的增加逐渐增加;各参数对胶管承压水平的影响由大到小依次为钢丝直径、缠绕角度、增强层橡胶厚度和内胶层厚度。本文研究结果可为海洋油气钻采高压胶管结构设计时的参数优选提供参考。

钢丝编织胶管在内压作用下的强度分析

本文利用弹性理论的方法 ,分析了钢丝编织胶管在内压作用下的钢丝应力 ,并在满足强度的前提下 ,给出钢丝编织胶管中钢丝的体积分数、强度和胶管所承受的最大内压之间的关系。

金属软管泄漏原因分析与预防

某核电设备上使用的金属软管在1年内发生泄漏。采用扫描电镜、光学显微镜、显微硬度计等仪器对泄漏的金属软管进行了宏观和微观检验、硬度检测及化学成分分析。结果表明,金属软管的泄漏是由钢丝网套与波纹管发生摩擦引起的机械损伤导致的。同时,提出了相应的预防措施。

基于SolidWorks的胶管钢丝编织机主传动系统分析

通过构建钢丝编织机主传动系统的的虚拟仿真系统,提高胶管钢丝编织机主传动系统的设计效率。基于SolidWorks平台,建立钢丝编织机主传动系统的三维模型,通过Motion进行运动仿真,获取齿轮的转速曲线,并通过Simulation进行有限元分析,得到钢丝编织机的运动特性,从而优化主传动系统。

粉煤灰微珠填料在钢丝液压胶管外胶中的应用

将粉煤灰(FA)微珠填料分别与碳酸钙和炭黑N774并用,研究其并用比对钢丝液压胶管外胶性能的影响。结果表明,当碳酸钙/FA并用比为24/8或0/32、炭黑N774/FA并用比为24/8时,所填充橡塑合金的性能满足钢丝液压胶管半成品要求。

φ0.71mm大规格胶管钢丝生产工艺探讨

采用φ5.50 mm C82DA盘条为原料,经过预处理干拉、热处理电镀、湿式拉拔工艺制备φ0.71 mm大规格胶管钢丝。干拉采用5道次拉拔,总压缩率约为70%;热处理电镀Dv值为50 mm·m/min,明火炉4个区的加热温度分别为1 060,1 040,1 020,980℃,单段水浴淬火长度300 cm;电镀采用先镀铜、后镀锌、再进行感应加热热扩散工艺,镀层附着量为4.0 g/kg,镀层中铜质量分数为67.0%;电镀钢丝经轧尖引模机穿模,由55 kW水箱拉丝机拉拔。结果表明,生产的φ0.71 mm胶管钢丝破断力为1 020～1 045 N,弯曲25～39次,扭转37～51次。

钢丝缠绕胶管伸长率和应变能密度协调设计

基于ABAQUS有限元分析软件,建立Φ152mm 4层钢丝缠绕胶管的有限元模型,得到5MPa内压作用下管体的最大轴向伸长率和最大应变能密度,利用正交设计对胶管由内到外1~4层钢丝缠绕角度进行优化,找出最佳角度排列。结果表明:正交设计优化后胶管的最佳角度排列为40°,-35°,25°,-15°,与原设计胶管相比,最大轴向伸长率减小52.08%且成功控制在0.3%以内,最大应变能密度仅增加2.5%,胶管的轴向伸长和使用寿命得到协调控制。

Ф10mm、Ф14mm高压聚四氟乙烯软管组件脉冲试验失效分析及改进

分析了Ф10 mm、Ф14 mm高压聚四氟乙烯软管组件脉冲试验失效模式及机理,提出了提高高压聚四氟乙烯软管组件质量可靠性的改进方法,并取得了一定的实效,为进一步提高产品质量奠定了基础。