低温过热器泄漏原因分析及采取措施

对某电厂锅炉低温过热器泄漏原因进行了分析,通过宏观、力学性能、金相等检查,结合基建时管子供货过程,认为低温过热器泄漏的原因是材质不良。管子出厂时就存在初始裂纹,在锅炉运行过程中,由于在外界环境和材料内部应力的综合作用下,裂纹产生了扩展,最终裂纹前端管壁不能承受管道内部压力的作用,引起管道泄漏。     

基于微裂纹模型的材料可靠性预计

讨论了微裂纹的某些不同于大型裂纹的增长特性,提出了一种微裂纹在某种材料上的多级扩展模型,利用微裂纹的增长数据来预计材料的可靠性。     

超声激励条件下微裂纹生热的有限元分析及试验研究

为解决现行装甲装备裂纹检测手段效率低、输出结果不直观等问题,将超声红外热波检测技术引入装甲装备零部件缺陷鉴定环节。针对装甲板等平板类结构的厚度特点,建立了厚度9～13121m的含微裂纹铝合金平板试件有限元分析模型,通过不同厚度试件微裂纹生热及裂纹面相对运动频谱的对比,揭示了微裂纹生热机理及其与试件厚度之间的关系。最后,通过试验验证了采用有限元分析的可行性。     

类V型微裂纹检测系统原理

报导了基于漏磁法,采用高信噪比的霍尔磁传感器及放大器,配以高精度的自动传动与光电定位装置,以及自行设计的信号采集与分析处理软件所构成的类V型微裂纹检测系统及其原理。该系统能对宽度在50μm及以下的微裂纹进行检测。     

金属泡沫断裂韧性的试验研究

金属泡沫在其实际应用中,断裂性能和断裂韧性对于承载的多孔金属泡沫有着重要的意义。基于美国试验材料学会相关标准,采用三点弯曲试样测定了铝泡沫的I型断裂韧性。研究表明,金属泡沫的断裂为脆性断裂,在裂纹尖端附近,孔壁最薄弱的区域最容易发生变形;随着进一步加载,一些孔壁发生断裂,微裂纹在断裂尖端附近出现。随着载荷的增加,主裂纹在缺口根部形成或由微裂纹合并而成,并开始在多孔结构内传播。裂纹沿着结构最薄弱处传播,并产生次生裂纹和裂纹桥。裂纹总的扩展方式还是I型断裂。根据试验P-V曲线特点,取最大载荷点对应的力与位移求解出铝泡沫的裂纹尖端临界张开位移的平均值为0.051 mm。     

铝合金薄板表面裂纹弹塑性断裂测试中的两个实验技术

近几年,我们开展了LD10cs 铝合金贮箱表面裂纹弹塑性断裂课题的实验研究。为了得到满意的实验结果,在测试技术上做了一些探讨。本文着重介绍两个实验技术:1.采用夹具代替粘接刀口,配合弓形位移传感器自动绘制P—V 曲线,不但结构简单、使用方便;更为可取的是,由于标距的缩小,提高了P—V 曲线的质量。2.具有很深表面裂纹的贮箱,受载时,容器往往产生先“泄漏”后“断裂”的情况。因此,准确地测定泄漏载荷并研究泄漏发生的条件,是很重要的。在国外对平板试件有的采用压力密封罩的方法测定泄漏载荷,其测试方法较为复杂,在实际结构上应用也是比较困难的。我们将电阻丝片作为敏感元件,配合简单的开关线路测定泄漏载荷,较好地解决了这个问题。     

玻璃纤维增强复合材料的损伤分析

本文对玻璃纤维增强复合材料层合板进行了拉、剪多向应力本构关系的实验研究,成功地用软x射线照相观察到材料内部微裂纹沿纤维方向近似均匀分布,并沿裂纹面扩展至破坏的损伤形貌,同时结合声发射技术等监测其扩展规律。在此基础上建立了基于微观机制的微裂纹损伤模型,预测材料的损伤非线性本构关系和破坏,以及实验观察到的一些复合材料特有的损伤现象,理论预测结果与实验值吻合。     

基于纤维方向的C/SiC复合材料端面磨削实验研究

采用小直径金刚石砂轮对气相渗硅反应烧结工艺(Gaseous Si Infiltration,GSI)方法制备的C/Si C复合材料进行了端面磨削实验研究,探究了不同纤维方向的磨削性能,讨论了磨削用量对磨削力和磨削表面粗糙度的影响规律,采用扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM)对磨削表面形貌进行观测,分析了磨削损伤和磨削加工机理。结果表明:C/Si C复合材料不同纤维方向磨削性能不同,正常纤维方向磨削力最大,粗糙度最小;纵向纤维方向磨削力最小,粗糙度最大。材料以脆性断裂形式去除,磨削面损伤主要为纤维断裂、分层,Si C基体微裂纹,界面层失粘。通过理论分析推测碳纤维层主要作用是减弱微裂纹扩展程度和改变微裂纹扩展方向。     

复合材料的弹性常数与损伤的直接测试

本文将复合材料细观力学和复合材料微裂纹损伤理论与直接测试方法结合起来,在一次加载条件下直接测得复合材料结构件的弹性常数和损伤变量随外载的变化规律,从而可避免直接测试方法的多次加载的困难。由碳纤维／环氧复合材料圆筒壳的轴压实验的直接测试所得结果比较合理,表明该方法是合理可靠的,特别是在加载条件下直接测得复合材料结构件的损伤发展规律之后,可将复合材料微裂纹损伤理论直接用于工程结构件的动态损伤监测。     

微结构连续损伤理论

本文从微结构理论出发,用相对变形描述微结构之间的微空隙和微裂纹引起的材料损伤的影响,得到用损伤张量描述的各向异性损伤的微结构连续损伤力学理论。该微结构损伤模型可化简为目前公认的几种主要损伤模型:如J.P. Cordebojs和F. Sidoroff的弹性各向异性损伤模型,D. Krajcino-vic和G.U.Fonseka的脆性材料平面裂纹损伤模型,J. Lemaitre的各向同性损伤理论及Kachanov的以面积减少为变量的损伤模型等。作者运用这一理论对混凝土材料的单向拉、压基本受载情形进行了数值分析,并与D. Krajcinovic的损伤模型计算结果及实验结果作了比较,所得结果与实验值比较吻合,特别是在失稳后阶段给出了较好描述,初步表明了本理论的有效性和实用性。     

采用保角变换法分析铁磁材料缺陷漏磁场

利用保角变换的方法求出了金属表面缺陷裂纹形状为半椭圆的情况下的漏磁场的模型。介绍了保角变换的过程, 边界等效磁荷的求解过程, 铁磁材料以外自由空间的漏磁场的求解过程, 并讨论了漏磁场与缺陷裂纹的大小的关系, 为缺陷定量提供了理论基础。     

回归分析在漏磁定量检测中的应用

通过分析漏磁场,选取法向分量的峰峰值和峰峰值间距作为漏磁通信号的特征量。重点介绍了多元回归分析模型理论、参数估计方法和回归模型的假设检验,得到缺陷宽度、深度与峰峰值和峰峰值间距之间的回归模型,最后利用漏磁数据对回归模型进行了检验,结果表明预测缺陷宽度和深度的误差不超过10%,利用回归分析能够实现漏磁检测的定量化。     

非磁性建筑物空间磁场预测技术

提出了一种预测非磁性建筑物空间磁场分布的新技术.基于等效宏观磁导率和磁化率的概念,利用静磁场积分方程法的正演计算和反演计算技术,找出了试验模块磁场测量值与非磁性建筑物空间整体磁场之间的关系.通过试验模块测量和数学模型仿真相结合的手段,达到了预测低磁钢筋混凝土结构非磁性建筑物空间磁场分布的目的.     

一种潜艇内外磁场换算算法的实验验证

将磁矩作为潜艇磁场的虚拟源,通过磁场变化量推导了潜艇内外磁场变化量的关系式,解决了制约闭环消磁技术发展的核心问题。并以封闭的铁质空心圆筒模拟潜艇,测量模型内外磁场变化量,对内外换算关系式进行了实验验证,实验结果表明,用该关系式由内部磁场换算外部磁场,误差可以控制在10%以内。     

表面类裂纹缺陷与地磁场相对空间位置对漏磁场检测的影响

采用低频电磁场的有限元单元分析方法，分析铁磁性金属零件表面类裂纹缺陷与地磁场的空间相对位置变化对缺陷处漏磁场的影响，并通过试验进行了验证。结果表明：相对空间位置对漏磁场强度值影响较大，但对漏磁场强度曲线的变化特征影响不大。当缺陷与地磁场磁力线相互垂直时，漏磁场强度值最大；当缺陷与地磁场磁力线平行时，漏磁场强度值最小。这表明当采用漏磁场检测方法进行无损探伤时，零件的空间方向可能会影响探伤结果。     

亥姆霍兹线圈磁场均匀性的研究

推导了亥姆霍兹线圈所产生的磁感应强度的计算公式,利用该公式进行了编程计算,研究了亥姆霍兹线圈在空间所产生的磁场分布规律．以１％均匀度为例给出了磁场均匀区与环半径（距离）之间的关系．     

舰船磁场信号的Lipschitz指数与船速的关系

用小波变换的方法对舰船磁场信号进行奇异性分析,找出船速与奇异性指数之间的关系,并通过人工神经网络来判断船速.     

基于ARM-WindowsCE的便携式漏磁检测仪设计

为了分析漏磁信号和缺陷类型之间存在的对应关系,研制了一种适合现场检测的便携式漏磁检测仪。给出基于ARM9嵌入式结构的漏磁检测仪总体结构,该检测仪以S3C2440A处理器为核心,采用WindowsCE5.0为操作系统,以HONEYWELL公司的HMC1021磁阻传感器来获取铁磁材料表面的漏磁信号,较好地实现了漏磁检测仪的基本功能。     

磁性目标的高精度建模方法

以混合阵列模型为例 ,研究了磁性目标的高精度磁场建模方法 ,并设计测试实验 ,对用该方法建立的磁场模型的稳定可靠性进行了测试 .测试结果表明 ,用该方法建立的磁场模型不仅精度高而且稳定可靠     

坦克外部磁场的一种计算模型

将坦克的几何形状近似为一个空心长方体和一个空心旋转椭球体的组合,参考旋转椭球模型的计算结果,利用磁场叠加原理,通过解磁标势在直角坐标系中的拉普拉斯方程,建立了坦克外部磁场分布的计算模型,为坦克外部磁场的计算,提供了一种途径。