组合视觉测量技术应用于大型船舶曲板尺寸检验

针对传统的大型船舶曲板使用固定半径模具进行接触式测量的方法效率低、测量精度低的问题,提出一种基于两套双目视觉测量系统和光学投点器的组合视觉测量方法,在测量区域内布设控制场作为基准,测量过程中移动组合视觉测量系统至不同的位置对大型曲板进行分区域测量,其中一套双目视觉系统对光学投点器投射至曲板上的点进行交会测量,另外一套双目视觉系统测量已知控制点进行数据拼接,可实现对大型船舶曲板外形的高精度、非接触、快速数字化检测,本例中曲板型面拟合得到的RMS值与单目视觉方法得到的曲板RMS值的差值优于0.2 mm,曲版弧长测量误差绝对值小于0.5 mm。且组合视觉的测量方法较为灵活,对曲板尺寸没有限制,适用性好。

采场顶板关键层“横U-Y”型周期破断特征的试验研究

针对部分坚硬顶板矿井采动导水裂缝带处于8~15倍采高的高位关键层,"横O-X"破断运动引发工作面动载矿压甚至压架、临采空侧回风平巷超前100~200 m底鼓大变形等动力灾害的问题,采用自制的大尺度三维物理模拟实验平台,研究高位关键层的破断运动特征。结果表明:关键层发生横向破断时,首先,关键层板正面两侧长边和反面中部长轴方向同时形成破断裂隙;其次,关键层板正面两侧短边形成弧形裂隙,而反面沿中轴线端点同步形成八字形破断裂隙;再次,在板正面形成"O"形裂隙的同时反面形成"X"形裂隙,正面形成"U"形裂隙的同时反面形成"Y"形裂隙;最后,正反面裂缝贯通形成"横O-X"型初次破断和"横U-Y"型周期破断,在工作面上方形成"弧形三角板"和巷道上方形成"梯形板"的破断块体结构。统计发现,"横O-X"型初次破断步距与"横U-Y"型周期破断步距长度基本一致;横向破断形成的"弧形三角板"块体角度为75°~78°,与腰线和弧形切线形成的夹角72°~82°基本相等,近似于一个等角的"弧形三角板"。砌块模型试验结果表明,"弧形三角板"块体大幅回转过程中,因其顶点易与"梯形板"结构发生回转变形失稳而出现脱离现象,导致"弧形三角板"滑落失稳从而会引发工作面强矿压。研究成果为大采高开采工作面强矿压灾害防治提供试验基础。

加翼桩水平承载力计算方法研究

加翼桩作为海上风电基础的新型结构,目前相关研究甚少。基于ABAQUS三维数值仿真模型,对比分析了海上风电大直径单桩与加翼桩在水平荷载作用下桩身弯矩、应力、位移、泥面处桩基倾斜率、极限承载力以及破坏模式等水平承载性能。研究了大直径单桩和加翼桩桩身与翼板土压力分布,基于计算结果和桩土作用机理,参考现行规范中P-Y曲线模式,对相关系数进行修正,提出软黏土地基大直径单桩P-Y曲线。根据加翼桩翼板面积、形状、刚度和埋深等翼板参数对加翼桩水平承载性能影响的研究成果,提出基于大直径单桩承载力的软黏土地基大直径加翼桩极限承载力经验式和加翼桩翼板参数影响系数的计算式,为加翼桩的研究和运用提供了技术支撑。

基于VC++的减振复合板损耗因子检测系统设计

减振复合板具有高强度高阻尼性,应用日趋广泛。损耗因子是减振复合板阻尼性能的重要评价指标,为了解决幅值-频率数据点共振峰附近降幅较小和波动分布等问题,更精确计算损耗因子,基于VC++自主开发了一套减振复合板损耗因子检测软件。根据幅值-频率数据点的分布特征,人工处理大数据,降幅、降噪处理,运用三次样条曲线拟合方法及Visual C++软件编程,数据、图形显示,自动求解减振复合板的损耗因子系数。通过实例验证表明,本软件能够较准确地测量出减振复合板的损耗因子系数,从而更准确地指导实际应用中减振复合板的性能判定及选择。

大尺寸船体曲板摄影测量方法研究

针对传统的大尺寸船体曲板接触式样箱测量方法难以实现自动化、测量精度低,且不能量化测量误差的问题,提出了一种非接触式基于计算机视觉的船体曲板摄影测量方法.利用摄像机标定算法实现对摄像机内参数和外参数的标定.为得到船体曲板表面的更多特征信息,提出了在船体曲板表面投射结构光的摄影测量方法;并基于AKAZE特征提取算法,将KNN机器学习算法与RANSAC算法相结合进行特征匹配与优化,利用基于特征的准稠密扩散算法实现船体曲板的高精度三维重建.搭建基于计算机视觉的双目摄影测量系统,进行摄像机标定实验和船体曲板测量实验,并进行精度分析.试验结果表明,相比于传统的船体曲板测量方法,在测量场景不小于3000 mm×3000 mm,船体曲板尺寸为1500 mm×2000 mm范围内,测量误差小于1 mm,满足船舶制造的精度要求,实现了大尺寸船体曲板相对高精度测量.

Conwep算法和压力时程曲线荷载施加法在爆炸毁伤分析中的适用性

为给大型结构毁伤研究提供技术支撑,应用显示动力学有限元软件ANSYS/LS-DYNA,以加筋板毁伤实验为依据,分别采用Conwep算法和压力时程曲线荷载施加法将爆炸荷载施加到加筋板模型上,将两种方法的数值模拟结果与实验结果进行对比,并从受爆结构单元、荷载施加范围以及结构位移与速度3个角度分析两种方法的适用范围和局限性。结果表明:应用Conwep算法得出的数值模拟结果与实验结果的相对误差不大于5.15%;应用压力时程曲线荷载施加法得出的数值模拟结果与实验结果的相对误差不大于5.46%,均满足工程要求。因此两种方法均可作为爆炸荷载施加方法。

大板梁翼板对接焊缝的超声波检测

介绍了电站锅炉大板梁140 mm厚翼板对接焊缝的超声波检测方法。主要论述了检测过程中探头的选取、扫查方式的确定以及利用CSK-Ⅳ试块制作DAC曲线的方法。

多边曲线超大穿孔装饰铝板的安装技术

为更好地进行铁路客站多边曲线超大穿孔装饰铝板的施工,对比了几种常见的高铁站房吊顶施工安装方式,并研发出一种无架体反吊顶安装技术。利用主流建筑信息模型技术结合地面预拼装和单元块整体安装的方式,优化拱弧形穿孔三角铝板吊顶安装施工方法,增补吊顶造型样式,总结的经验可为今后高铁车站等公共空间多边曲线吊顶施工提供经验参考。

采用小载荷板试验资料推求大型复合地基P～S曲线的方法

经振冲加固处理后的地基为复合地基，该地基由碎石桩和桩间土组成，通过载荷试验可以获得P～S关系曲线（P为荷载，S为沉降量）．经理论论证和多种试验还得出，软粘性土容许承载力与载荷板宽度增大影响不大，而对于砂类土和砾石类土载荷板定度影响明显．基于以上原理分别建立了利用小载荷极试验资料推求各类土的大型复合地基的P～S曲线关系式，求得数值与载荷试验相一致，这样就找到了在中小型工程中可以只作小载荷试验而求出大型复合地基P～S曲线的方法，减少了工作量，节省了投资．

某文体中心屋盖结构设计

文体中心的结构工程一般由于跨度大、结构形式复杂、用钢量大等特点而带来一系列施工难题。以某文体中心屋盖结构为研究对象,重点介绍并确定了曲型屋盖的节点标高,解决了折板四点不共面的问题;屋面由连廊相连,满足大跨度的空间要求,提出了中庭网架结构的支座设计形式;球形铰支座与桁架下弦采用抗震性能化设计,保证了受力传递的合理性;通过YJK、3D3S等有限元软件对文体中心结构的整体计算及主要构件进行分析,结果显示:该绿植屋面结构受力安全合理,分析结果满足国家和地方规范的相关要求,具有一定的应用和推广前景。

基于组件法的超大承载力端板连接节点弯矩-转角曲线计算方法

超大承载力端板连接节点是一种可以应用于大跨或重载钢结构中的新型梁柱节点形式。为了在结构分析中准确考虑该节点的抗弯承载力和转动刚度,需要确定其弯矩-转角曲线。在已有试验和有限元分析结果的基础上提出了超大承载力端板连接节点的组件模型,引入一种新组件形式并提出了其承载力和刚度的分析方法,基于组件法提出了超大承载力端板连接节点的抗弯承载力和转动刚度的计算方法。综合现有典型的节点弯矩-转角曲线模型的优点,以节点抗弯承载力和转动刚度为基本参数提出了适用于超大承载力端板连接节点的弯矩-转角曲线模型。通过与已开展的试验研究和有限元分析结果进行比较,所提方法得到的节点抗弯承载力和转动刚度较为准确,所提弯矩-转角曲线模型与试验曲线吻合良好,可以应用于采用该节点形式结构的分析和设计中。

多点渐进成形工艺数值模拟及实验对比

针对成形大尺寸船板需要大设备的问题,以多点渐进成形方法为研究对象,该方法既有单点渐进成形的由局部变形累计成总体变形的特点,又有多点成形模具自由重构的特点。采用数值模拟法仿真了4种不同的成形工艺产生的成形效果,同时展开了相同工况的实验研究,将实验结果在三维扫描仪下进行测量,然后对比验证了数值模拟的仿真结果。研究结果表明:对于双曲率船板而言,两侧多点同步驱动的成形方案比一侧先调整好位置、另外一侧再依次驱动的方案要优越,成形路径对成形效果的影响不太明显,压头的驱动方式对成形力的历史变化影响显著。