高压管汇磁致伸缩导波缺陷检测模拟研究

针对高压管汇导波缺陷检测问题,基于磁致伸缩效应,借助COMSOL有限元仿真软件,建立高压管汇直管段的导波缺陷检测模型,探究导波的激励条件及缺陷检测效果,分析不同参数对缺陷附近磁感应强度分布的影响。研究结果表明:在频率为10 kHz的正弦电流信号激励下,可产生沿管道轴向传播的T（0,1）模态导波,并能辨别缺陷处的回波信号。改变缺陷的尺寸参数时,缺陷附近的磁感应强度随着缺陷深度增加呈增大趋势,随轴向宽度增加呈减小趋势,不同形状的缺陷对应的磁感应强度存在一定的差异;改变激励条件,磁感应强度均随激励电流、激励频率的增加呈不断增加趋势。     

基于仿真的高速公路紧急事件交通流特征研究

研究高速公路紧急事件下的交通流特征,对于减少高速公路拥挤、降低二次事故、提高通行能力有重要的作用。由于高速公路紧急事件具有偶然性、不可预测性的特点,在实际调研中往往难以及时捕捉到交通事件的相应信息,导致源数据不足进而影响研究的进行。本文通过微观仿真手段,结合实地调研获得紧急状态下车辆运行参数,在AIMSUN仿真环境下加载紧急事件,建立了高速公路微观路段的仿真模型。并将路段平均车速、密度、最大排队长度等作为指标,定昔计算紧急事件下各种交通参数的变化规律。最后与调研结果进行了对比,表明仿真结果与实际情况较为一致。     

基于图像学习的透明构件缺陷检测方法研究

光学PC板、玻璃幕墙等透明构件中存在的气泡、缺胶等先天缺陷严重影响着设备的运维保障。因此,提出了一种透明构件缺陷检测方法。首先,基于视觉图像特性分析了透明构件缺陷检测机制;其次,改良了高斯滤波模型,建立了边缘特征检测模型,并确立了缺陷区域分割模型,以降低环境条件的干扰;再次,在进行缺陷区域分级的基础上,建立了依据缺陷特性的强特征参数优选方法,以提高缺陷的精准分类效果;最后,搭建了双通道图像检测试验平台对典型试验对象进行了测试验证,验证了视觉图像学习方法应用于透明构件缺陷检测的有效性和实用性。     

交变电磁场在混凝技术中的运用

电磁场变化对聚合硫酸铁(PFS)的混凝性能有明显影响。利用自制的交流变频电磁感应磁化装置对PFS溶液进行磁化处理,以Zeta电位为指标,分析对比了磁化前后PFS的稳定性以及磁化效应的消滞时间;以黄河水为试验水样,以交变电磁场的电压、电流、频率、磁化时间及投药量为影响因素,进行了单因素及优化工艺研究。结果表明,PFS溶液静置0.5 h后进行混凝试验效果较好,磁化后PFS的稳定性提高27%,磁化效应能保持2.5 h。电磁场能明显增强聚合硫酸铁的混凝效果,PFS磁化混凝的最佳反应条件为:2%的PFS溶液投药量4 mL,电压100 V,频率150 Hz,电流0.7 A,磁化时间60 s。与常规处理相比,此条件下进行混凝试验的出水浊度由3.26 NTU降至0.27 NTU,COD由38 mg/L降至21 mg/L,且最佳投药量由7 mL降至4 mL。各因素影响混凝出水效果的主次关系为加药量、频率、电压、电流、磁化时间。     

采用模糊综合评判法评定混凝土缺陷的研究

应用模糊数学方法,对超声检测技术试混凝土结构获得的声速,频率,波形四个参数进行处理,综合评定混凝土的质量状况,找出测试对象的内部缺陷位置与预埋缺陷位置吻合。     

雷击时地下空间电磁场与负载感应电磁场的仿真计算

随着高新电子技术的迅猛发展,雷电电磁辐射给人们的生产生活造成的危害越来越大。为了分析雷电电磁辐射的危害,基于MTLE雷电回击模型,以及北京地区实测雷电流波形,采用三维时域有限差分(FDTD)方法,计算了雷击时地下空间中的电磁场,并对线缆终端负载进行了雷电电磁耦合,计算了负载上的雷电感应电压和感应电流。计算结果表明,土壤对雷电电磁场的屏蔽并不彻底,地下空间仍需要进行防雷设计;线缆终端负载上感应的电压和电流峰值可达数百千伏和数百安培,并且其数值随雷电波波头时间的减小而增大,对当前大多数自动化系统危害严重。     

相控阵超声检测典型特征缺陷图谱研究

特种设备焊接接头常见缺陷有裂纹、未熔合、未焊透、气孔、夹渣、咬边、焊瘤等,焊接缺陷的存在,会严重威胁到设备的安全运行.因此,检测和识别设备中的焊接缺陷,具有十分重要的意义.本文主要介绍相控阵超声检测的优点和相控阵视图,和对以上典型焊接缺陷相控阵超声检测图谱进行识别和测量,目的是为相控阵超声检测缺陷定性提供借鉴.     

TOFD检测中母材缺陷的判定

笔者通过对现场TOFD检测缺陷图谱的研究,总结了几种容易引起误判的母材缺陷图谱。结合超声检测和部分图谱现场解剖验证,总结出了几种常见母材缺陷图谱特征和判定方法,为今后TOFD图谱判定积累了一定的经验。     

外力作用下管道内表面缺陷处裂纹扩展研究

为提高油气管道安全风险评估的准确性,以含内表面缺陷管道为研究对象,利用ABAQUS软件线弹性及弹塑性分析不同尺寸缺陷对裂纹萌生特征的影响;采用扩展有限元法,建立管道3点弯曲模型与全尺寸静载物理试验,并非线性拟合裂纹扩展尺寸,研究内表面缺陷处裂纹扩展情况.研究结果表明:内表面缺陷中心处极易萌生裂纹,随着缺陷尺寸的增大,裂...     

球罐埋藏裂纹缺陷的几种无损检测方法对比研究

采用超声、射线、渗透、TOFD四种无损检测方法,对一台球罐进行了全面检验,并发现了三处埋藏性裂纹缺陷。对不同检测方法得出的结论进行了对比研究,得出了不同方法在裂纹定性定量方面的优缺点。     

基于电涡流效应的钢质体应变实时检测技术研究

为避免特种设备中的钢质体结构因交变载荷过大而产生应变,从而造成局部区域应力集中、降低钢质体强度和承压能力,提出1种利用涡流效应评价钢质体应变状态方法,并研制出由涡流探头和信号处理系统组成的应变检测装置。利用万能拉伸机对Q235钢试件进行拉伸应变实验,分析电压有效值、拉力值随采样时间的变化规律,进而得到相关线性方程。研究结果表明：该装置能够敏感检测出钢质体不同应变阶段,且在弹性阶段内可通过直线拟合方程定量检测应变量。因此,可有效预防因应变过大而造成的钢质体结构失效,从而避免特种设备危险事故发生,一定程度上保护人们生命及财产安全。     

埋地管道缺陷的自漏磁场计算方法研究

基于现有的埋地管道缺陷自漏磁场计算方法把缺陷处的磁荷假设为均匀分布,对于计算结果与实际检测存在较大误差的问题,通过采用ANSYS软件对管道缺陷进行有限元分析,根据材料力磁关系和磁荷理论,提出1种考虑磁荷实际分布的缺陷自漏磁场计算方法,并将该计算方法应用在某埋地管道磁记忆检测中。研究结果表明:该方法计算结果与实际值之间的峰值相对误差为6.9%,相对于现有方法16.4%的相对误差,准确度更高。研究结果有助于在管道磁记忆检测中,提高管道缺陷量化的准确性,对埋地管道缺陷非开挖识别与剩余寿命评价有重要意义。     

基于ABMS的矿山监管Agent工作倦怠现象的仿真研究

基于Agent的仿真建模方法（Agent based modeling and simulation,ABMS）和资源保存理论(conservation of resource theory,COR),构建了多Agent仿真模型,通过确定监管Agent、决策支持Agent、职能配合Agent和矿工Agent及其属性,借助Netlogo仿真平台模拟决策支持力度、职能配合程度以及矿工行为选择对监管Agent工作倦怠的影响,可以输出情感耗竭、人格解体和个人成就3个维度下监管Agent的数量。研究表明:决策支持系数Sc对监管Agent工作倦怠现象影响最大、处理有效性系数Ec影响次之、职能配合系数Fc影响最小,多Agent仿真模型促进了矿山监管Agnet工作倦怠现象的量化分析研究,为矿山安全治理提供了有效的决策依据。     

基于声纳渗流技术的地铁联络通道涌水探测应用研究

针对复杂水文地质条件的地铁区间隧道联络通道涌水风险,引入声纳渗流技术探测联络通道区域内地下渗流场特征,采用三维流速矢量声纳测量仪分别进行洞内无损探测和地表井孔测量,综合判断探测区域内的渗流场分布规律。研究结果表明:声纳渗流技术可以在水文地质勘察和涌水渗漏治理中应用,快速准确地测量渗水路径、补给来源以及流速、流向、流量、渗透系数等量化指标,以此建立地下渗流场三维可视化云图,科学指导工程降水设计、涌水渗漏处理,并能验证注浆堵漏处理效果,提前防控暗挖隧道涌水渗漏风险,可为类似工程的安全风险管控提供借鉴和参考。     

基于SD模型的地铁盾构施工人员安全能力仿真

为研究地铁盾构施工人员安全能力的动态演变规律,减少地铁盾构施工安全事故,建立基于系统动力学（SD）的地铁盾构施工人员安全能力仿真模型。首先,从施工人员个体特质、组织管理以及施工环境3个方面提取盾构施工人员安全能力影响因素,并运用结构方程模型（SEM）验证主要影响因素及因素间的关系;然后,运用SD模型构建地铁盾构施工人员安全能力仿真模型;最后,对成都地铁11号线盾构施工人员进行实证分析。结果表明:地铁盾构施工人员安全能力在前8 h缓慢上升,后4 h快速下降;在前5 h,提高施工人员个体特质、改善施工环境以及提高组织管理水平均能提高安全能力;提高组织管理水平能够减缓后4 h安全能力的下降趋势。     

基于电磁波传播的采空区AMT探测与异常快速圈定*——以云南东川烂泥坪铜矿区为例

为了研究电磁波的传播在采空区界面上发生反射和透射后对音频大地电磁测深（简称AMT）勘探的影响,模拟采空区推导出基于4层介质模型的阻抗计算公式。经过计算分析,采空区会引起AMT的电阻率和阻抗参数在高频段出现震荡,可利用高值异常波动来定性判断采空区。根据东川烂泥坪铜矿已知采空区的AMT探测资料,采空区引起视电阻率和阻抗在15~30 kHz频段出现高值异常,相对于视电阻率资料,阻抗对异常的反映更明显。提出采用阻抗平均法和最大阻抗法计算相对偏差,通过高值异常对采空区进行快速圈定。研究结果表明:2种方法得到的结果较为相似,基本符合实际采空区的分布情况,而最大阻抗法更适合采空区AMT探测使用。     

基于遗传-神经网络算法的含均匀腐蚀缺陷油气管线爆破压力预测研究*

为提高含均匀腐蚀缺陷油气管线爆破压力的预测精度,保障长输油气管线的安全运行,将遗传算法和BP神经网络相结合,建立含均匀腐蚀缺陷油气管线爆破压力预测的遗传-BP神经网络（GA-BPNNs）模型。采用已有文献实验数据,分析对比该模型与AGA NG-18,ASME B31G,修正B31G,PCORRC,DNV RP-F101和SHELL 92等方法用于X46,X52,X60,X65,X80等材质油气管线含均匀腐蚀缺陷时爆破压力的计算误差。结果表明:GA-BPNNs模型用于含均匀腐蚀缺陷油气管线爆破压力预测时,误差在-7.78%～6.06%之间,预测精度明显高于目前国内外通用规范的计算结果;该模型操作简单,适用范围广,工程实用性好,为含缺陷压力管道爆破压力的预测提供更好的思路和方案。     

基于Cloud-BIM和UWB的施工现场智能安全系统研究

为了应对目前施工现场安全管理方面的不足,提出1套能够实现事前化、实时可视化的施工现场智能安全系统解决方案,该系统从现状分析和实际需求入手,利用Cloud-BIM、UWB、ZigBee和人工势场法等技术方法的集成,在人员即时定位、危险源和危险区域识别与分析的基础上,完成信息协同、实时定位、危险预警和路径规划4部分模块的系统架构,实现场地分析、危险预警以及对人、材、机的静止堆放和移动路径的分析规划。研究表明:该系统的应用能够降低施工现场不安全现象发生的频率,从整体上提高现场安全管理水平。     

考虑爆裂影响的钢筋混凝土梁火灾温度场数值分析

为了描述混凝土高温爆裂对构件热传导过程的影响,结合钢筋混凝土梁火灾试验,考虑爆裂时间和区域的不确定性,建立了火灾下钢筋混凝土梁数值分析模型,分析爆裂深度、爆裂面积比、爆裂位置等爆裂参数对梁跨中截面温度场的影响规律。研究结果表明:当钢筋混凝土梁发生受火爆裂,梁截面的温度显著升高,并随爆裂深度的增大而进一步增强;爆裂面积比对截面温度场影响不显著,当爆裂深度、爆裂位置一定,爆裂面积比增加达到13%左右时,截面温度场基本上不再变化;爆裂深度、爆裂面积比一定,梁跨中爆裂对截面温度场影响最大,但是底部纵筋处温度较顶部纵筋处温度升高较快。     

风筒位置对掘进巷道流场影响的PIV实验*

为探究风筒位置对掘进巷道风流分布规律的影响,利用Fluent软件确定出实验模型内流体进入“第二自模区”的临界风速,保证实验模型与实际巷道的流动相似,采用粒子图像测速仪（PIV）对压、抽风筒距迎头不同距离下的前压后抽式通风流场进行测量。实验结果表明:抽风筒距巷道迎头距离的改变对迎头处流场影响较小,涡流中心位置也不会发生改变,当抽风筒距迎头距离大于4.5S,回流区的风流充分发展,流动较为平缓。压风筒距巷道迎头距离的改变对迎头处流场和涡流影响较大,当压风筒距迎头距离大于3S,涡流中心位置向远离迎头的方向移动,涡流区域逐渐扩大。基于相似理论的PIV实验结果可为矿井掘进巷道通风工作提供一定参考。