基于透射信号的钢桥面板贯穿型裂纹超声检测方法研究

目的 提出一种基于超声波透射信号的钢桥面板贯穿型裂纹检测方法,提高在役钢桥隐蔽裂纹检测精度和效率。方法 采用数值分析方法研究了超声波在含裂纹面板中的传播机制,分析了不同裂纹参数与接收信号强度的变化规律,并通过顶板贯穿裂纹检测试验,进一步验证该检测方法的可行性。结果 裂纹检测参数建议激励晶片边长为4 mm、激励频率为5 MHz、K值为0.8;裂纹宽度小于0.1 mm时可忽略裂纹宽度对检出信号的影响,裂纹宽度大于0.1 mm时可将尖端反射信号作为判断依据;透射信号与裂纹深度呈负相关,恢复至最大值时的入射坐标与裂纹深度呈线性关系,作为裂纹深度的计算依据,检测误差在1 mm以内。结论 基于穿透信号的超声波检测方法,以恢复至最大值时的入射坐标为主要指标,可以实现钢桥顶板贯穿裂纹的有效检测。     

钢箱梁疲劳裂纹特征超声波检测方法试验研究

采用疲劳裂纹标准试件对钢箱梁疲劳裂纹长度、宽度、深度、倾斜角度及开裂位置等特征进行超声波检测试验,研究钢箱梁疲劳裂纹特征超声波检测方法。依据理论计算和试验结果,对比分析每种裂纹检测波形及回波参数,提出1/3测长法,给出测长法判断依据的理论解,与实际检测结果相符合;针对裂纹深度,提出裂纹深度检测的精度提高的方法;建立裂纹倾斜角度、开裂位置判定计算公式。分析面板与U肋焊缝处不同类型裂纹检测结果,给出裂纹距焊趾距离K计算公式,并由K建立焊趾、焊根、未溶透部位疲劳裂纹判别方法。研究结果表明:疲劳裂纹特征与回波参数存在一定的相关性,疲劳裂纹特征检测方法具有较好的准确性。     

输油管道表面裂纹初始扩展的研究

针对输油管道中检测出的表面裂纹提出了在测量沿着裂纹表面的开口方向位移分布的基础上,通过计算裂纹周围的应力分布,评价裂纹端部应力强度因子Kest的方法.通过有限元解析对不同深长比(c/a)的表面裂纹,对在各种载荷作用下的应力强度因子KFEM进行了评价.并与传统的Newman-Raju公式对同样裂纹计算的相应应力强度因子K进行了比较.其结果是KFEM与K的结果基本相同.说明了本评价方法的可靠性.通过实验研究了表面裂纹初始疲劳扩展过程中裂纹端部应力强度因子Kest,结果表明对实际输油管道中存在的表面裂纹,即使载荷、裂纹深度未知及裂纹周围有残余压缩应力存在的情况下,本文提出的应力强度因子的评价方法仍然有效.     

超声导波定量评价长骨骨折状况

采用超声导波评价长骨骨折已成为近年来的研究热点之一,为了定量地评价长骨骨折状况,本文采用二维时域有限差分仿真方法定量分析了超声导波在部分断裂和完全断裂的长骨中的传播情况.结果表明,采用低频窄带高斯包络正弦信号可成功激励出两个低阶导波模式S0和A0,其中A0模式对长骨骨折状况较为敏感.S0和A0模式幅度的比值S0/A0被用于评价长骨骨折程度,S0/A0随裂纹宽度、裂纹深度的增加显著上升.因此超声导波模式转换现象可用于定量表征骨折长骨的裂纹深度和裂纹宽度的变化,对长骨骨折愈合的监测也具有一定意义.     

基于应力-裂纹宽度关系的钢纤维混凝土设计方法

提出基于性能的SFRC设计方法,即基于材料应力-裂纹宽度(σ-w)关系进行钢纤维混凝土配合比设计的方法.同时由三点弯曲实验,建立了端部带弯钩与直钢纤维混凝土的应力-裂纹宽度模型,研究了主要材料参数,即基材强度、纤维掺量、纤维长度、纤维直径和纤维与基材的界面性质对SFRC混凝土性能的影响,展示了通过设计材料参数来满足结构性能设计过程,从而实现基于应力-裂纹宽度关系进行钢纤维混凝土的设计.     

混凝土损伤应变与微裂纹的实验研究

采用数字图像相关方法测量了混凝土表面损伤应变场。基于该应变场分析得到了肉眼不可见微裂纹的准确位置,并研究了混凝土立方体在单轴压缩的情况下,平均损伤应变与平均裂纹宽度的相关性。研究结果说明基于数字图像相关的混凝土表面微裂缝的定位方法是可行的。宽度小于0.1 mm微裂缝与平均损伤应变呈线性变化的关系。研究结果可用于判断混凝土微裂缝的位置、发展程度,为进行科学有效的控制或修补,提高结构安全性提供参考。     

玻璃孔加工入口破损形成机理

为研究BK7玻璃孔加工过程中入口破损的形成机理,在对破损形貌进行显微观测的基础上,分析了单个磨粒的动力学特性及刀具端面上磨粒的分布特征,对单个破损的深度和宽度进行了测量与分析,并借助于压痕断裂力学理论研究了边缘破损及破损表面散射状条纹的形成机理.结果表明:刀具端面上不同磨粒距离边沿的距离不同,其联合刻划作用导致侧向裂纹扩展至孔径之外,使得孔入口破损呈现出参差不齐分布特征;在侧向裂纹形成过程中,材料受力状态的改变导致破损表面出现了大量散射状条纹;利用压痕断裂力学理论建立的入口破损深度与宽度之间的理论关系模型的正确性经实验得以验证,破损深度随其宽度呈非线性单调递增.     

某水库大坝混凝土面板检测及裂缝处理

根据混凝土面板坝施工的特点并综合考虑某引水工程坝址处的自然环境等因素,分别运用回弹仪、裂缝测宽仪、超声波探伤仪与地质雷达对面板混凝土强度、面板裂缝宽度、裂缝深度及堆石与面板间是否存在脱空进行了检测.根据检测结果对大坝面板混凝土表面产生裂缝的原因进行了分析,并提出了混凝土面板坝表面裂缝在不同情况下的处理方法.     

离岸式高桩码头面板上托力试验及分析

为研究上托力的变化规律,通过改变波浪要素和面板结构要素,在波浪水槽中对比尺为1∶36的码头上部结构进行系列模型试验,得到了如下结果:最大波浪上托力往往滞后于最大冲击压强出现,其对应的板上压强分布为均匀分布,分布宽度与波浪在板上的接触宽度有关。码头面板超高及面板宽度对波浪上托力大小有明显的影响。通过对各影响因素的分析得到上托力的计算公式,与国内外常用公式进行了比较分析,并通过北仑港码头实例进行了验证。研究表明,引入板宽和波浪反射影响的计算模型结果与实测结果更相符。     

C-Mn钢和焊缝金属韧-脆转变微观断裂行为

对C-Mn钢和焊缝金属的COD,4PB,Charpy V和3NB试样在韧-脆转变温度区产生不同纤维裂纹长度后的断裂进行了卸载试验。通过对卸载试样纤维裂纹尖端及其两侧的微孔形态变化的观察和测量,断裂试样断口韧窝形貌以及起裂源粒子及其位置的观察和测量,对上述试样韧-脆转变区的微观断裂机理进行了分析研究。发现无论是裂纹试样还是缺口试样产生纤维裂纹后发生解理断裂的临界事件都是铁素体裂纹的扩展。韧-脆转变的主要影响因素为纤维裂纹扩展其前端三向应力度和最大正应力上升并超过临界值。韧性值的波动是由于在纤维裂纹扩展过程中,其尖端宽度的随机变化和材料中薄弱环节的随机分布引起的。     

复合胶合板的研究——Ⅰ.组成部分对复合胶合板特性的影响

<正>本文主要是研究在实验室条件下,Ⅰ-69杨作为复合胶合板原料的可能性以及单板、刨花和胶粘剂等复合胶合板组成部分对其特性的影响。 研究结果表明:1)Ⅰ-69杨作为复合胶合板的原料是可行的。2)表板厚度、刨花尺寸和施胶量对复合胶合板的特性有着显著的影响,其合适工艺参数为:单板厚度1.2-1.8mm,刨花尺寸0.45×5-7×70mm,施胶量 9％。 本文还对试件静曲破坏形式进行了初步探讨。     

紫外线强度对实木复合地板漆膜质量的影响

在实验室条件下对红橡、柞木、帕利印茄多层实木复合地板涂饰表面分别采用4种方案进行干燥,测定了不同强度紫外线处理下地板漆膜的韧性,从最早开裂时间和裂纹率两方面对漆膜质量进行了分析.结果表明:对红橡而言,宜采用第4种方案;对柞木而言,宜采用第2种方案;对帕利印茄而言,宜采用第3种方案.若3种地板采用同一种工艺方案时,宜选用第2种方案.     

临近水库浅埋煤层防水煤柱留设宽度数值模拟

留设防水煤柱是临近水库煤层保水开采最为有效的方法,而如何确定防水煤柱留设宽度是当前迫切需要解决的问题.分析保水开采问题的流固耦合机理,建立流固耦合作用的控制方程,以张家峁矿井常家沟水库周边4-2煤层开采为工程依托,采用数值模拟研究煤层采动对库岸边坡变形和孔隙水压力的影响规律,分析浅埋煤层开采覆岩采动破坏特性与岸坡失稳模...     

基于有限元内力法的某拱坝加固培厚方案对比分析

随着使用年限的增长,拱坝不断老化并产生各种病险危害．目前,拱坝的加固培厚成为一种普遍采用的措施,其技术和安全性也逐渐受到关注．针对某拱坝培厚加固有2种方案,即在下游面或者上游面培厚加固,采用有限元内力法计算该坝体及其2种培厚方案坝体应力,结果表明在下游面对坝体加固培厚方案更优,为拱坝加固培厚方案的选择提供依据．通过规范等效应力法和试载法对计算结果复核,验证了计算结果的正确性．     

膨胀土路基边坡变厚式封面层稳定性实验研究

通过实验发现,有限长边坡变厚式封面层的实际滑动面位置与无限长平行坡方法假定的滑动面不同,按实验所得滑动面位置,推导出计算膨胀土路基边坡等厚式封面土层稳定性系数的公式,并得出一些结论。     

混凝土结构正常使用极限状态可靠度模糊概率分析

讨论了影响结构正常使用极限状态可靠度的不定性因素，提出了考虑结构正常使 用允许限值模糊性的当量随机化计算方法，并以钢筋混凝土构件最大裂缝宽度极限状 态为例说明了本文方法的应用。分析结果表明，按照本文方法，不仅可在一定程度上 简化结构正常使用极限状态可靠度的计算，而且还能确定出荷载效应和等效抗力的验 算点值，进而便于确定荷载效应和等效抗力的分项系数．建立使用极限状态的实用设 计表达式。     

柔化辊旋切参数对旋切单板质量的影响

在胶合板生产中,用柔化辊取代固定压尺可释放单板内应力、降低单板厚度偏差和卷曲变形.为了考察柔化辊对单板柔化、单板质量改善的效果,在一部小型旋切机上安装齿形柔化辊和控制系统.设定3个变量为旋刀倾角(PA)、垂直间隙(VG)和水平间隙(HG),按照L9(34)正交试验组织试验,每组变量设定值2次重复,并用相应的旋切软件研究木段旋切时的压缩率,以及压缩率为零时木芯的直径,以确认每组可控变量设定都能进行旋切.单板质量的主要评价指标为湿单板厚度、干单板厚度及其偏差以及单板卷曲变形.试验结果表明,当旋刀倾角增加时,单板厚度偏差和卷曲变形值减少,但单板粗糙度加大;垂直间隙减小时,单板卷曲值减小,湿单板厚度偏差增大,但干单板厚度偏差变化很小;水平间隙增加时,单板厚度随之增大,而单板厚度偏差降低.最好的旋切变量设定值为旋刀倾角90.5°,垂直间隙9.84mm,水平间隙2.79mm.     

竹材增强杨木单板层积材冲击性能的研究

研究了在杨木单板层积材中加入竹材作为增强材料,以提高杨木单板层积材冲击性能.结果表明：将竹材加入杨木单板层积材,可以明显地改善杨木单板层积材的冲击韧性.当竹篾分别加入杨木单板层积材的上下次表层和中间部位时,其冲击韧性分别增强了30.4%和27.3%;总冲击能分别提高了31.7%和28.1%.裂纹形成能仅增长7.2%和12.8%;裂纹扩展能增长40.9%和43.4%;韧性指数值提高了27.2%和31.5%.     

正交变传动比面齿轮的设计及三维造型

<正>交变传动比面齿轮传动是一种新型的齿轮传动形式.根据空间坐标变换关系及齿轮啮合原理,推导正交变传动比面齿轮副的节曲线、齿顶曲线、齿根曲线方程;结合加工刀具齿面方程与齿轮共轭基本原理,得到正交变传动比面齿轮的齿面参数方程;根据根切和变尖的条件,推导齿宽的计算方法;分析加工过程中刀具的空间走刀轨迹,基于VB和Solidworks(API)开发出正交变传动比面齿轮参数化设计和加工仿真系统;对正交变传动比面齿轮副进行实验研究,验证了理论推导过程和参数化设计及仿真加工方法的正确性和可行性.     

条带开采保留煤柱宽度和采出宽度与地表变形的关系

应用条带开采进行建筑物下压煤开采,除保证留设煤柱要有足够的强度和稳定性,开采宽度不超过上覆岩层所形成稳定结构(托板、平衡拱、梁等)极限宽度外,条带开采还应保证地表不出现波浪型下沉盆地。以概率密度函数法为基础,从开采沉陷的角度分析了条带开采煤柱宽度、采出宽度和地表变形的关系,得出了条带开采煤柱宽度和采出宽度的最佳匹配计算方法,对条带开采地表移动和变形控制具有一定的借鉴意义。图6,参10。