基于声发射与小波包理论的压力管道泄漏检测

采用声发射技术与小波包理论相结合的方法对管道泄漏点实现了精确定位．首先，对2个声发射传感器采集的数据信号运用小波包分解并重构得到不同频段数据．然后，对2个传感器分解信号的同一频段做互相关分析，比较并选取相关系数最大值对应的时间代入定位公式就得到了泄漏点的位置．通过数字仿真对比表明，该方法优于直接相关定位法，具有较强的抗噪声能力，提高了信噪比．实际测试结果表明，该方法具有高于94％的定位精度，可以用于实验压力管道泄漏的检测与在线监测中。     

Shakedown and Limit Analysis of Defective Pressure Vessels

IntroductionPart- through slots,which are commonly found onthe surfaces of pressure vessels,are classified as atype of 3- D volume defect.They may result fromcorrosion,mechanical damage or abrading surfacecracks.Part- through slots can result in not onlystress concentration,but also cracks under fatigueloads.These cracks are dangerous in pressurevessels,and sometimes even lead to severeindustrial accidents.Because of the lack ofsystematic theoretic analysis as well as extensiveexperimental re…     

压力容器典型联接边缘应力计算

本文采用近似方法求解承受轴对称载荷回转壳体的一般方程,提出一种实用的边缘应力的计算方法,并编制了通用的求解边缘应力的计算机程序。为压力容器分析设计提供了简单可靠的应力计算方法。     

基于独立分量分析的声发射信号去噪方法

针对声发射信号比较微弱,实际检测信号中常含有强背景噪声的问题,提出了基于独立分量分析(ICA)的信号去噪方法.该方法首先对观测信号进行FastICA分解,得出多导独立分量;再根据一定的时域及频域先验知识,将独立分量中的噪声信号通道置零,利用解混矩阵反演出去噪后的信号.文中通过断铅声模拟发射信号去噪仿真和埋地水管泄漏声发射信号去噪实验,对该方法进行定性和定量分析.结果表明,与常规的去噪方法比较,ICA去噪方法受噪声强度影响较小,能够得到更高的信噪比和更好的相关系数,有利于提高埋地水管泄漏点的定位精度.     

球罐焊接工艺评定

本文论述了球罐焊接工艺评定的重要性、内客、程序等,并对球罐焊接时可能产生的缺陷进行了讨论,提出了有效地防止措施。同时简单分析了球罐焊接时,焊接工艺各参数间的关系以及保证球罐焊接质量的关键。     

含超薄金属内衬轻量化复合材料压力容器的设计与制备

 随着新能源汽车、火箭发动机系统、卫星等新技术和新装备的不断发展,对其携带液体燃料和高压气体的压力容器提出高气密、轻质量、长寿命的苛刻要求.对此,本文提出一种含超薄金属内衬轻量化复合材料压力容器的设计与制备技术.研究了缠绕纤维与芯模表面间滑线系数的表征方法,提出了基于工艺可实现的精密缠绕理论;研制出0.8mm厚超薄铝合金内衬;建立了仿壁虎脚结构的界面层设计理论模型,制备出超薄金属内衬与复合材料层间的超强界面层;掌握了复合材料结构的损伤自修复方法,提高了复合材料压力容器的可重复使用次数,所研制的轻量化复合材料压力容器相比同容积、同压力的金属容器减重70%.     

压力容器内外交错分布裂纹的相互作用分析

压力容器在制造、安装以及使用过程中都有可能产生裂纹,这些表面裂纹会随着容器的使用而发生扩展甚至破裂,严重影响了压力容器的使用安全性。因此开展了对压力容器内外壁表面裂纹相互作用的研究。通过使用ANSYS有限元分析软件,建立内压作用下含裂纹压力容器模型,分析了不同倾角以及交错角情况下裂纹应力强度因子的变化规律。发现单裂纹应力强度因子随倾角的增大而减小;内外壁双裂纹的相互影响作用随交错角的增大而减小。研究对含角度双裂纹相互作用下的失效评定具有一定的意义。     

应用激光全息照相对压力容器无损探伤的试验研究

通过对激光照射圆柱形压力容器产生的变形条纹进行理论分析,讨论了圆柱形容器在加载前后两次曝光中干涉条纹形成的基本规律;对有缺陷的压力容器进行了激光全息试验,分析了有缺陷容器畸变条纹所对应的位移场．试验结果表明,激光全息照相技术对压力容器进行无损探伤具有重要的应用价值．     

金属腐蚀声发射信号小波去噪

为了预防特种设备由于出现严重腐蚀而造成的安全问题,作者采集、分析压力容器用钢16MnR钢腐蚀的声发射信号,提出利用小波变换分析特种设备运行过程中腐蚀引起的声发射信号特征的方法,并进行了小波去噪,为现场检测提供了可靠依据.     

新一代钢铁材料扁平绕带式压力容器初探

扁平绕带式压力容器筒体绕层采用薄钢带倾角错绕,在应用新一代钢铁材料上具有独特竞争优势．采用新一代钢铁材料钢带绕制扁平绕带式压力容器,可使简体壁厚降低约40％,制造成本进一步降低．同时提出了新一代钢铁材料扁平绕带式压力容器研究中有待解决的几个问题,对其它高强度新钢种在大型压力容器上的应用亦有一定的借鉴作用．     

磨削加工的声发射信号分析

对磨削加工中产生的声发射信号进行了分析,讨论了磨削过程中声发射信号影响因素,指出各种声发射信号与其磨削加工状态与有着良好的对应关系,可以用来对磨削加工过程和磨削质量进行监控。     

管道泄漏源定位中最优小波基变换研究

针对压力管道通孔型泄漏源互相关定位的声发射（AE）信号降噪问题,进行了小波变换系数重构泄漏信号的最优小波基的选取工作。首先分析了管道通孔型泄漏信号的声学特性;然后使用短时傅立叶变换分析了泄漏声发射事件的发生时间,用于获得其在该时间段内的基本时域波形,同时对比基本时域波形与标准小波基的相似性删选出合适的小波基;进一步,通过分析小波变换定位泄漏声发射事件的频率分布确定最优小波基。同时考虑到声速对定位管道泄漏的影响,对管道声速进行现场测量标定。最后以最佳小波基的小波变换系数作为重构信号开展基于互相关的定位实验。实验结果表明,选择横波的波速作为管道检测的声速时,最佳小波基为“morlet”的小波变换系数作为重构信号能够很好地剔除噪声提高管道定位精度。     

基于蒙特卡罗法的压力容器可靠性风险分析

针对压力容器结构可靠性问题,采用蒙特卡罗随机方法进行了数值模拟,通过计算,对复杂结构可靠度问题的求解和分析有了初步了解.结果表明:用可靠性分析法设计压力容器结构,使压力容器得到更可靠的保证,可以更准确的揭示压力容器各位置的功能特点,使设计方案更合理.     

基于小波包分析的声发射源定位方法

通过用小波和小波包对声发射信号进行分解,研究了声发射信号的频散现象,探讨了频散现象与声发射源距传感器距离的关系.为消除声速测量偏差给声发射系统带来的定位误差,利用该关系和在薄板中传播的Lamb波的频散现象,提出了一种在不知道发射源声速的情况下进行声发射源定位的新方法,且不必增加传感器的数量.以铅笔芯折断产生信号为模拟源进行了试验验证.结果表明,该方法可以比较准确地确定声发射源的位置,而且理论值与实际值相差很小.     

压力容器X射线探伤专家系统

结合压力容器无损探伤的生产实际和特殊要求，在对Ｘ射线探伤的有关知识及专家经验进行广泛收集整理和规范化处理的基础上，研究设计出压力容器焊缝Ｘ射线探伤专家系统ＸＩＳ．此系统采用多级模块化结构，用ＴｕｒｂｏＰｒｏｌｏｇ语言编程，可在ＩＢＭ及其兼容机上运行；并采用了产生式规则和谓词逻辑及图形相结合的知识表达方式和深度优先、目标驱动的搜索推理技术。应用该系统，可指导正确选择探伤器材和探伤方式，制订合理的工艺规范参数，识别评定缺陷级别并给出探伤结果。     

基于有限元的高压容器开孔接管区应力分析

对压力容器开孔接管区进行了三维有限元分析,获得了容器筒体、接管及其连接部位的应力分布信息。结果表明:压力容器开孔接管区产生明显的应力集中,且应力集中系数随接管与筒体连接处距离的增大而快速降低,各类应力的最大值发生在接管与筒体连接处且位于接管上部位的内侧区域,是筒体失效的危险区域。     

声压加权法在平面相控阵声聚焦控制中的应用

通过对被控点声压进行幅值和相位补偿,得到了一个简化的声压加权公式.应用该公式预设被控点声压值,结合改进的伪逆矩阵算法得到振源的振幅和相位.基于该合成模式,设计了一个由10×10个小正方形阵元构成的平面相控阵,并对多焦点声场的合成进行了数值仿真.结果表明,该方法可提高声能在目标点的沉积能力,具有较高的声场合成效率,为超声热疗中声聚焦控制提供了一条有效的途径.     

氧化铝陶瓷磨削金刚石砂轮磨损的声发射监测

阐述了声发射监测工程陶瓷磨削的研究进展,发现目前对金刚石砂轮磨损监测研究基本上是选取声发射信号均方根(即有效值)进行分析,且金刚石砂轮磨损状态的声发射监测准确率不高.为提高金刚石砂轮磨损状态的声发射监测准确率,设计了氧化铝陶瓷磨削声发射实验,并采用支持向量机建立金刚石砂轮磨损状态的分类模型.分析发现氧化铝陶瓷精密磨削中声发射信号最强频谱能量在30~40kHz频段.金刚石砂轮轻度磨损、严重磨损钝化和修锐之后的磨削声发射信号频谱有明显不同;而且磨削声发射信号小波分解系数的方差值能够很好地反映金刚石砂轮磨损状态.结果表明采用磨削声发射信号的小波分解系数方差作为支持向量机判别金刚石砂轮磨损状态的输入特征,金刚石砂轮磨损状态分类测试的准确率达100%.     

炭质泥页岩剪切破坏声发射特性及其分形特征

为了探究炭质泥页岩损伤细观机制和破坏前兆特征,通过剪切破坏声发射试验,结合分形理论,采用G-P(Grassberger-Procaccia)算法对振铃计数、能量、振幅进行相空间重构和关联维数计算,分析关联维数在炭质泥页岩破坏全过程的演化规律。结果表明：声发射活动在岩石不同变形阶段活跃程度不同,且在破坏前存在平静期;振铃计数、能量、振幅都具有分形特征,三者的关联维数在破坏全过程呈现出“升维—动态波动—降维”的演化规律;关联维数的降维现象出现在岩样破坏前,可作为炭质泥页岩失稳破坏的前兆特征;综合对比发现,与振幅和振铃计数相比,能量关联维数的降维现象更显著,持续时间更长,更适合作为炭质泥页岩失稳破坏的前兆特征。     

基于声发射旋风分离器内颗粒粒度分析

采用声发射技术对旋风分离器内颗粒粒度进行分析,获得了声发射信号结构与分离器内气固两相运动行为的对应关系。选用0.4 mm、0.7 mm、1.5 mm和2 mm的活性炭颗粒进行实验,将采样得到声发射信号进行Daubechies二阶小波的1~9尺度分解,用R/S算法分别求取各个频段的Hurst指数。结果表明,声发射信号具有多尺度特征,依据hurst指数的不同,将其划分为微尺度、介尺度、宏尺度,分别反映颗粒间的无规则运动、主体流相对于系统运动或不同主体流之间的相互运动,整个系统相对于外界环境随时间的变化。在同一质量流量下,计算出各颗粒粒径对应的微尺度,介尺度分别所占总能量的比值。实验发现,固相颗粒粒径与其有很大的相关性;随着粒子尺寸的增大,微尺度信号所占的能量比率减少,介尺度能量所占的比率增加。声发射技术可用于旋风分离器内颗粒粒度的分析。