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机械构件疲劳裂纹的激光超声检测新方法研究

《机械构件疲劳裂纹的激光超声检测新方法研究》是依托浙江大学，由杨世锡担任项目负责人的面上项目。

机械构件疲劳裂纹的激光超声检测新方法研究基本信息

中文名机械构件疲劳裂纹的激光超声检测新方法研究
依托单位浙江大学
项目负责人杨世锡
项目类别面上项目

机械构件疲劳裂纹的激光超声检测新方法研究结题摘要

机械构件在加工及服役过程中，受各种复杂交变、循环应力影响，其表面及内部不可避免地会产生疲劳裂纹。如果不能及时对微裂纹进行检测，并采取必要措施进行维修，微裂纹会逐渐扩展，进而影响整个设备系统的稳定性与安全性，甚至可能导致灾难性的突发后果，造成巨大的经济损失。因此，机械构件的疲劳裂纹检测方法研究对提高设备安全性、稳定性，防止事故发生具有重要理论与现实意义。本课题针对机械构件疲劳裂纹检测难题，利用激光超声技术无损、非接触、高分辨率、宽频域、可达性好等特点，提出了一种机械构件疲劳裂纹检测新方法，搭建了一套机械构件疲劳裂纹的激光超声检测系统，解决了激光超声疲劳裂纹检测技术在工业应用难题。项目主要研究成果包括：1）掌握了基于热弹效应的激光超声波激发、传播机理。通过数值仿真分析，掌握了光源参数，如激光半径、脉冲宽度等对所激发声波特性的影响，得到了最优激发参数。研究了声波在变截面杆传播过程中幅值、频率范围变化规律，得到了针对不同传播路径的最优激发波形参数值；2）推导了激光超声信号时频特征与疲劳裂纹特征之间的映射关系，建立了机械构件疲劳裂纹、超声信号作用模型；3）提出多种超声、裂纹耦合信号特征提取与参数识别技术。因疲劳裂纹尺寸相对较小，且多呈非线性特征，传统超声检测技术所使用的超声线性特征参数不再适用，特提出多种对微裂纹更敏感的非线性特征参数，可有效对裂纹进行表征；4）提出一系列激光超声的机械构件疲劳裂纹检测新方法；5）搭建了一整套机械构件疲劳裂纹的激光超声检测实验系统。利用所搭建系统对含有人工缺陷的各类试件及实际服役的压缩机缸体等机械构件疲劳裂纹进行了检测。结果表明所提方法能有效检测裂纹位置、尺寸等相关信息；6）形成了一整套基于激光超声的机械构件疲劳裂纹无损检测的理论、方法和技术体系。该项目研究对促进机械构件疲劳裂纹无损检测理论发展，保障机械系统的安全可靠运行具有重大意义。 2100433B

机械构件疲劳裂纹的激光超声检测新方法研究造价信息

市场价
信息价
询价

测温功能+特性检测功能

规格型号：
品种:断路器附件;系列:CV2-12(i);规格:温度接收模块安装在开关柜上;
价格行情：
材料单位：
套
材料品牌：
常熟开关
材料税率：
13%
供应商：
上海西屋开关有限公司
报价时间：
2022-12-07

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线路电流检测器

规格型号：
16路线路电流检测器,含电流变送器
价格行情：
材料单位：
台
材料品牌：
江苏明朗
材料税率：
13%
供应商：
江苏明朗照明科技有限公司
报价时间：
2022-12-07

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雷达流量检测模块

规格型号：
雷达流量检测模块
价格行情：
材料单位：
套
材料品牌：
海通
材料税率：
13%
供应商：
江苏海通交通集团有限公司南宁分公司
报价时间：
2022-12-07

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线路电流检测器

规格型号：
16路线路电流检测器;含电流变送器
价格行情：
材料单位：
台
材料品牌：
大峡谷
材料税率：
13%
供应商：
大峡谷照明系统（苏州）股份有限公司
报价时间：
2022-12-07

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线路电流检测器

规格型号：
16路线路电流检测器,含电流变送器
价格行情：
材料单位：
套
材料品牌：
光联照明
材料税率：
13%
供应商：
上海光联照明有限公司
报价时间：
2022-12-07

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超声波探伤机

规格型号：
CTS-8
价格行情：
材料单位：
台班
材料税率：
地区时间：
汕头市2012年3季度信息价
所属行业：
建筑工程
备注说明：

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超声波探伤机

规格型号：
CTS-28
价格行情：
材料单位：
台班
材料税率：
地区时间：
汕头市2012年3季度信息价
所属行业：
建筑工程
备注说明：

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超声波探伤机

规格型号：
CTS-8
价格行情：
材料单位：
台班
材料税率：
地区时间：
汕头市2012年2季度信息价
所属行业：
建筑工程
备注说明：

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超声波探伤机

规格型号：
CTS-8
价格行情：
材料单位：
台班
材料税率：
地区时间：
汕头市2012年1季度信息价
所属行业：
建筑工程
备注说明：

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超声波探伤机

规格型号：
CTS-8
价格行情：
材料单位：
台班
材料税率：
地区时间：
汕头市2011年4季度信息价
所属行业：
建筑工程
备注说明：

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数显式弹簧疲劳试验机

规格型号：
TPG-2000 用于螺旋弹簧的疲劳试验
需求量：
2台
报价数：
1
材料品牌：
金恒
材料档次：
普通
费用说明：
不含税费 | 不含运费
询价时间：
2015-07-15

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轮轴激光检测

规格型号：
1、通过激光检测单元进行车辆轮轴扫描,可通过接入激光建模单元建立3D点云图像. 2、通过多个激光雷达组合扫描,可通过算法处理得到车辆轴数、轴型、单双胎、车长等参量信息. 3、扫描频率:50Hz,角度分辨率≥0.5°,扫描角度≥300°. 4、功耗<7w,防护等级≥IP67.
需求量：
1台
报价数：
2
材料品牌：
材料档次：
中档
费用说明：
含税费 | 含运费
询价时间：
2021-12-30

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辅材和机械的调差系数

规格型号：
辅材和机械的调差系数
需求量：
01
报价数：
1
材料品牌：
材料档次：
费用说明：
不含税费 | 不含运费
询价时间：
2009-12-02

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激光检测单元

规格型号：
设备组成:由机壳、激光扫描雷达两部分组成功能要求:通过多个激光雷达组合扫描,可通过算法处理得到车辆长、宽、高、速度等参量信息;扫描频率:100Hz;角度分辨率:≤0.5°:工作区域:≥30m;扫描角
需求量：
2套
报价数：
3
材料品牌：
材料档次：
中高档
费用说明：
不含税费 | 含运费
询价时间：
2022-03-07

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超声波检测管

规格型号：
桥梁桩基检测
需求量：
20000m
报价数：
1
材料品牌：
材料档次：
费用说明：
不含税费 | 不含运费
询价时间：
2011-11-23

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机械构件疲劳裂纹的激光超声检测新方法研究项目摘要

机械构件疲劳裂纹检测方法对于提高机械装备安全运行，防止事故发生具有重要理论和现实意义。项目针对机械构件疲劳裂纹检测难题，利用激光超声技术无损、非接触、高分辨、可达性好等特点，提出一种机械构件疲劳裂纹激光超声检测新方法，攻克系列适应工业应用环境下机械构件裂纹激光超声检测的技术。项目的主要研究内容包括：研究基于热弹效应的的激光超声产生及超声波传播理论；研究机械构件疲劳裂纹萌生与扩展机理，建立机械构件疲劳裂纹扩展模型；研究激光超声信号时频特征与裂纹特征之间映射关系，建立机构构件激光超声信号模型；研究激光热弹的裂纹超声信号特征提取和参数识别技术；提出一种基于激光超声的机械构件疲劳裂纹检测方法；研制机械构件疲劳裂纹激光超声检测实验平台；形成一套基于激光超声的机械构件疲劳裂纹无损检测的理论、方法和技术体系。项目研究对促进机械构件疲劳裂纹无损检测的理论发展，保障机械系统的安全可靠运行具有重要理论意义。

机械构件疲劳裂纹的激光超声检测新方法研究常见问题

关于机械制图图纸更新方法

这个要看公司规定，如果没有标准化规定的话，你可以直接在图纸版本号里面添加更新的版本号！比如原来的版本号是A，更新后你直接在后面添加B，同时保留原来的版本号A。然后就是更新内容问题：通常更新图纸是需要重...
基坑监测的新方法?

随着工业与民用建筑业的发展，各种复杂而大型的工程建筑物日益增多，工程建筑物的兴建，改变了地面原有的状态，并且对于建筑物的地基施加了一定的压力，这就必然会引起地基及周围地层的变形。为了保证建（构）筑物的...
超声检测原理

从客观上讲，超声和可听声，除频率范围不同外，并没有差异．但超声由于频率高，便具有一些特点，尤其重要的是，这些特点可加以利用，这正是人们所以研究超声规律的原因．超声的特点之一很简单，就是听不见．前面提...

机械构件疲劳裂纹的激光超声检测新方法研究文献

结构钢疲劳裂纹扩展门槛值预测的新方法

结构钢疲劳裂纹扩展门槛值预测的新方法

结构钢疲劳裂纹扩展门槛值预测的新方法

格式：pdf

大小：806KB

页数： 6页

通过对各种疲劳门槛值的理论模型的分析 ,认为结构钢的拉伸性能指标和循环加载条件是裂纹体疲劳门槛值的决定因素 .建立了用屈服强度、抗拉强度、断裂延性和循环加载应力比预测疲劳门槛值的人工神经网络模型 ,并用 1 0种结构钢的 60个样本对该模型进行了训练 .结果表明 ,人工神经网络模型可以很好地描述疲劳门槛值与结构钢拉伸性能指标及应力比之间复杂的定量关系 .应用所训练的人工神经网络模型预测了部分结构钢的疲劳门槛值 ,预测的结果与实测值符合良好

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现代机械设计的创新方法研究

现代机械设计的创新方法研究

现代机械设计的创新方法研究

格式：pdf

大小：806KB

页数： 1页

机械设计是一个复杂而又庞大的工程，需要对各种数据进行分析和计算，需要将创新点和已有的机械设备进行重组和结合，需要考虑社会的不同需求，并将其转化为机械的内在机理。如何设计出符合时代要求，体现时代特征，并且能促进经济发展的机械是每一个机械设计者要着重解决的问题，也是实现个人利益的根本。基于此，本文现代机械设计的创新方法进行详细的分析，旨在提高其水平，以及促进机械工程健康顺利的发展。

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钎杆疲劳裂纹分布的研究

对断裂后的B22 锥形钎杆，钎肩前、杆体中部和锥体部位的内疲劳裂纹分布情况进行分析，钎杆在钎肩中部内疲劳断裂。从分析结果可以看出:钎肩前的内疲劳裂纹比较粗、长、深，说明这个部位的应力值最大，但裂纹数量相对要少。锥体部位的裂纹、数量非常多，密度高，但比较浅、小，说明此处受到的反射应力频率高，但应力值小，且观察到应力波和反射应力波的叠加区，造成疲劳裂纹增多的情况。钎肩和部分钎尾的内疲劳分布情况说明，热扩水针孔的截面变化部位，由于出现应力集中而产生了裂纹;钎肩中部，若钎肩形状设计不合理，出现喇叭口时，也因应力集中现象而出现粗大裂纹，造成钎肩中部的断裂。 分析中还发现，钎肩设计合理的钎杆，钎肩中部内孔适当缩小，但缩小的过渡区过于剧烈时也会出现粗大裂纹而在此处断裂; 试验中数支钎杆就是在此处断裂。试验还对杆体中部的内疲劳裂纹分布作了纵向剖视分析，从纵向剖面上可以看出; 杆体中部的内疲劳裂纹数量少，而且多是浅、小裂纹，说明其所受应力值小，反射波叠加也因距钎头远，反射波已经衰减而叠加现象减少，所以杆体中部断裂的机率低些。 钎杆外疲劳裂纹的分布。钎尾、钎肩前、杆体中部的外疲劳裂纹无明显的规律性分布特征。这些部位的外疲劳断裂比较分散，往往与这些部位的外表面缺陷相联系。换言之，这些部位只要出现严重的外表面缺陷，就会在这些严重缺陷部位产生外疲劳源，并发展为疲劳裂纹且扩展而最终造成钎杆的外疲劳断裂。锥体部位的断裂，主要是外疲劳断裂，为此专门作了锥体部位的外疲劳分布的研究。 锻造锥体因几何尺寸精度差，与车床加工的钎头锥孔配合差，造成锥体的应力分布极不均匀，接触不良的部位受力大，容易产生裂纹。 主要有: (1)钎杆锥体插入深度不够，在插入部与未插入部之间产生粗大外疲劳裂纹，容易造成锥体的中部断裂。 (2)钎杆的锥体是腰鼓形，所以锥体端部和中部都有粗大裂纹。 (3)钎杆锥度较好，只在锥体端部出现粗大裂纹。此外，少量钎杆锥体的外表面都可以看到"桔皮状"的粗糙情况，这是粗密疲劳裂纹造成的现象，与其锥体部位的疲劳裂纹一样，应力频率高，但应力值小。所以，锥体附近部位，如果没有严重的外伤(卸钎头时的严重敲击)或外表面缺陷，一般不在这些部位断裂。 在实际凿岩作业中，还经常遇到钎尾炸顶和堆顶的情况，个别的在钎尾108 毫米处根部断裂。钎尾108 毫米处断裂主要与根部圆弧的大小密切相关，根部圆弧大于4.5 毫米并稍加改进圆弧过渡，此处一般不会断裂。 而钎尾炸顶和堆顶主要与钎尾热处理硬度有关，若钎尾淬火、回火后硬度仍高于HRC57则容易出现炸顶，而硬度低于HRC49 常常会出现堆顶情况。

钎杆钎杆疲劳裂纹分布的研究

对断裂后的B22 锥形钎杆，钎肩前、杆体中部和锥体部位的内疲劳裂纹分布情况进行分析，钎杆在钎肩中部内疲劳断裂。从分析结果可以看出:钎肩前的内疲劳裂纹比较粗、长、深，说明这个部位的应力值最大，但裂纹数量相对要少。锥体部位的裂纹、数量非常多，密度高，但比较浅、小，说明此处受到的反射应力频率高，但应力值小，且观察到应力波和反射应力波的叠加区，造成疲劳裂纹增多的情况。钎肩和部分钎尾的内疲劳分布情况说明，热扩水针孔的截面变化部位，由于出现应力集中而产生了裂纹；钎肩中部，若钎肩形状设计不合理，出现喇叭口时，也因应力集中现象而出现粗大裂纹，造成钎肩中部的断裂。 分析中还发现，钎肩设计合理的钎杆，钎肩中部内孔适当缩小，但缩小的过渡区过于剧烈时也会出现粗大裂纹而在此处断裂; 试验中数支钎杆就是在此处断裂。试验还对杆体中部的内疲劳裂纹分布作了纵向剖视分析，从纵向剖面上可以看出; 杆体中部的内疲劳裂纹数量少，而且多是浅、小裂纹，说明其所受应力值小，反射波叠加也因距钎头远，反射波已经衰减而叠加现象减少，所以杆体中部断裂的机率低些。 钎杆外疲劳裂纹的分布。钎尾、钎肩前、杆体中部的外疲劳裂纹无明显的规律性分布特征。这些部位的外疲劳断裂比较分散，往往与这些部位的外表面缺陷相联系。换言之，这些部位只要出现严重的外表面缺陷，就会在这些严重缺陷部位产生外疲劳源，并发展为疲劳裂纹且扩展而最终造成钎杆的外疲劳断裂。锥体部位的断裂，主要是外疲劳断裂，为此专门作了锥体部位的外疲劳分布的研究。 锻造锥体因几何尺寸精度差，与车床加工的钎头锥孔配合差，造成锥体的应力分布极不均匀，接触不良的部位受力大，容易产生裂纹。 主要有: （1）钎杆锥体插入深度不够，在插入部与未插入部之间产生粗大外疲劳裂纹，容易造成锥体的中部断裂。 （2）钎杆的锥体是腰鼓形，所以锥体端部和中部都有粗大裂纹。 （3）钎杆锥度较好，只在锥体端部出现粗大裂纹。此外，少量钎杆锥体的外表面都可以看到“桔皮状”的粗糙情况，这是粗密疲劳裂纹造成的现象，与其锥体部位的疲劳裂纹一样，应力频率高，但应力值小。所以，锥体附近部位，如果没有严重的外伤（卸钎头时的严重敲击）或外表面缺陷，一般不在这些部位断裂。 在实际凿岩作业中，还经常遇到钎尾炸顶和堆顶的情况，个别的在钎尾108 毫米处根部断裂。钎尾108 毫米处断裂主要与根部圆弧的大小密切相关，根部圆弧大于4.5 毫米并稍加改进圆弧过渡，此处一般不会断裂。 而钎尾炸顶和堆顶主要与钎尾热处理硬度有关，若钎尾淬火、回火后硬度仍高于HRC57则容易出现炸顶，而硬度低于HRC49 常常会出现堆顶情况。

微观机械构件的服役性能与制备工艺关系的研究中文摘要

针对微机械构件的服役性能与制备工艺关系，利用体硅工艺研究制作了悬臂梁阵列，完善了加工工艺；并重点研究了利用光纤耦合机理来测量悬臂梁横向固有振动频率的方法，较好地解决了“施加微小载荷”和“检测微小位移”两方面的问题；采用静态压入检测的方法，设计了微结构专用的微机械性能测试仪，能够检测微结构材料硬度、弹性模量、硬化指数、断裂韧性及疲劳极限等多项指标；发明了研究微结构冲击载荷作用的微冲击实验台，研究了相应的动态测试技术，并对微机械制造中常用的几种材料进行了微冲击实验。在整个研究过程中还完善了微机械加工的工艺参数，制作了微压力传感器、微悬臂梁阵列、微温度传感器等具有市场价值和工艺代表性的微功能器件。 2100433B

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