本發明提供了一種軟包電池封裝效果檢測裝置以及檢測方法,檢測裝置包括上壓片、下壓片、硬質氣管、螺母和氣泵裝置,采用此種檢測裝置的檢測方法是:首先在封裝電芯鋁塑膜上劃出一條切口,把固定有硬質氣管的下壓片通過切口放入電芯內,然后把上壓片帶密封層的一面壓合鋁塑膜,再通過螺母壓緊固定,再放入清水中,把硬質氣管通過氣體管路連接氣泵裝置,并向封裝電芯中鼓氣,觀察電芯在不同氣壓下鋁塑膜的漏氣情況,依此來判斷電芯的封裝效果,通過此方法能直觀有效的判定電池封裝的有效性,且能測量出極限的耐壓值,為電芯失效分析提供理論依據。
本發明公開了一種風力發電機基礎錨栓預緊力矩檢測方法,首先建立風力發電機基礎錨栓錨固系統彎曲振動力學模型;然后推導基礎錨栓錨固系統固有頻率方程;接著在基礎錨栓外露段的頂端通過激振手錘施加瞬態激勵,通過加速度傳感器采集、動態信號采集與分析儀分析振動信號獲得風力發電機基礎錨栓振動固有頻率,然后基于力學模型和固有頻率方程,得到法向接觸剛度k;從而間接識別風力發電機基礎錨栓預緊力矩。本發明的檢測方法能夠檢測風致疲勞導致的風力發電機基礎錨栓預緊力矩損失過大和失效問題,對指導基礎錨栓再次預緊與加固、避免預緊力矩損失過大或失效導致風機產生嚴重事故具有重要的技術、經濟效益,商業前景可觀。
本發明公開了一種考慮摩擦熱分布的機械密封不對中狀態熱仿真分析方法。本發明主要包括具有不對中裝配關系的機械密封實體建模與網格劃分、結構動力學仿真邊界條件加載與求解、接觸端面上接觸壓強平均值分布獲取、包含摩擦熱功率分布源項的機械密封熱仿真模型建模與求解等步驟。本發明充分考慮到了機械密封不對中狀態下接觸端面摩擦不均勻的真實情況,在熱仿真模型中以摩擦熱功率分布的方式考察了機械密封不對中狀態對熱量源項的影響,故能夠精確仿真不對中狀態機械密封的溫度和熱流密度分布,更為接近實際情況,有助于指導機械密封的失效模式分析和設計改進。
本發明涉及一種復合材料的有限元分析方法,其包括以下步驟:步驟1:建立數學模型,利用三維軟件建立三維模型;步驟2:利用有限元軟件對所建立的模型定義材料屬性并進行網格劃分,轉換成有限元模型,所述定義材料屬性為依據材料的各向異性進行定義,即對每層的纏繞方向、纏繞厚度以及材料的失效準則來進行定義;步驟3:對有限元模型進行邊界條件加載,根據受力的實際情況對模型進行條件加載,模擬實際情況;步驟4:進行有限元分析,得出應力分布云圖及位移狀況圖。本發明在分析時,定義材料屬性為依據材料的各向異性進行定義,按每一層的纏繞方向和纏繞厚度來進行分別計算,從而對復合材料每層的纏繞方向、殘余預緊力能進行很好的模擬。
本發明提供了考慮物質膨脹效應的鉛酸電池板柵強度仿真分析方法,包括確定輔助物質體積以及充滿電和放電完全狀態時活性物質的物質的量,計算鉛膏平均體積膨脹率,建立極板結構靜力學分析模型、添加材料屬性和接觸關系、施加約束和載荷,求解和獲得板柵應力分布及變形分布等步驟。本發明充分考慮到了鉛酸電池放電過程物質體積膨脹的效應,通過將因電化學反應導致的物質膨脹等效為溫度變化因素引起的熱膨脹,進而基于成熟的結構仿真分析方法準確實現了物質膨脹效應作用下的板柵結構靜力學分析,故科學可靠、計算量小、應用方便,且有助于指導鉛酸電池板柵的失效模式分析和設計優化。
本發明提供了一種模擬硬質涂層內部裂紋與界面裂紋的有限元分析方法,本發明提供的方法聯合了內聚力單元法和擴展有限元法,添加在硬質涂層與基底之間的內聚力單元能很好地膜擬硬質涂層的界面開裂行為,硬質涂層內定義的三維有限元模型的裂紋擴展區域能有效地模擬沿任意路徑擴展的膜內裂紋。本發明提供的方法能同時對硬質涂層界面失效與膜內裂紋的擴展進行模擬,根據數值仿真結果,指導制備具有強結合性能的硬質涂層的實驗方案設計與改進。本發明提供的方法只需建立與實驗工況相近的有限元模型,進行有限元分析,即可實現對硬質涂層裂紋的出現與擴展行為進行數值模擬,適用于硬質涂層失效行為的分析,有助于指導實驗設計,降低實驗成本。
一種熱障涂層損傷模式自動識別的聲發射信號分析方法,屬于熱障涂層失效無損實時檢測技術領域。采集熱障涂層的損傷聲發射信號;對聲發射信號進行小波包變換,提取小波能譜系數作為模式識別的特征參數;建立BP神經網絡分類系統,對BP網絡進行訓練,得到訓練好的BP網絡;提取待識別的聲發射信號小波能譜系數,輸入給訓練好的BP網絡,識別出聲發射信號的損傷模式;統計每一損傷聲發射事件數,得出各種損傷聲發射信號數與外加載荷的關系曲線。本發明對失效過程進行實時或原位的無損檢測,為正確的理解其失效行為提供直接的依據和指導。本發明能準確識別出熱障涂層不同損傷模式的聲發射信號,對實現熱障涂層失效過程的實時檢測具有重大意義。
本發明公開了一種考慮載荷沖擊和熱沖擊共同循環作用下的涂層失效試驗裝置,包括支撐架、底座、伺服電機、圓柱凸輪、沖擊機構、精密液壓升降臺、測力臺、涂層試樣、紅外測溫裝置及激光發射器。該裝置工作時,由伺服電機驅動圓柱凸輪轉動,進而帶動沖擊機構對涂層試樣產生一種上下沖擊運動,通過測力臺對沖擊力進行測量,同時,將沖擊力產生的信號反饋給中控臺,控制激光發射器同步加載熱沖擊;通過調節精密液壓升降臺高度及激光發射器的控制電流,有效控制沖擊過程中的機械載荷的大小和溫度的高低。本發明結構簡單,控制方便,能為研究涂層試樣在載荷沖擊和熱沖擊共同循環作用下的失效機理提供一種有效的實驗手段。
本發明公開了一種考慮機械—熱沖擊循環載荷作用的涂層失效試驗裝置,包括底板、減速電機、曲柄滑塊機構、金屬材料試樣、硬質合金涂層平板、測力傳感器、固定座、上滑道、下滑道、紅外測溫器及電加載裝置;所述的底板上固定有所述的減速電機、滑塊支座及下滑道;所述的減速電機、曲柄滑塊機構、金屬材料試樣依次順序聯接;所述的硬質合金涂層平板、測力傳感器通過固定座固定,固定座與上滑道固定;所述的紅外測溫器和電加載裝置均放置于底板上;金屬材料試樣和硬質合金涂層平板分別與電加載裝置的正負極相連。該裝置可通過曲柄滑塊機構產生的金屬材料試樣循環撞擊硬質合金涂層平板,進而產生機械沖擊,并在沖擊過程中由于金屬材料試樣與涂層平板間的電路短路而在接觸點處產生熱量,從而來實驗仿真硬質合金涂層材料在機械—熱沖擊循環載荷作用的失效過程。
一種基于JC算法的熱障涂層界面氧化失效可靠性評估方法,屬于熱障涂層材料的可靠性分析技術領域。建立熱障涂層的失效準則確立其極限狀態方程,分析狀態方程中各參量的隨機統計特性;設定各參量的初始驗算點,將功能函數在驗算點進行一階泰勒展開,迭代計算出最優驗算點,輸出該失效模式的一階失效概率;當功能函數非線性程度較高時,將功能函數在驗算點處進行二階泰勒展開,計算二階失效概率;擬合失效概率和各參量的二次函數,計算各參量的敏感性因子。本發明借鑒工程可靠性分析的JC算法,能夠簡單、快速、定量地評估熱障涂層的可靠性,還可根據敏感性因子來分析各參量對熱障涂層失效的影響程度,對熱障涂層的可靠性評估具有重大意義。
本實用新型公開了一種海上浮式風機系泊系統斷裂失效預報系統,包括平臺位姿傳感模塊、纜索張緊力傳感模塊、信號采集與傳輸模塊、系泊系統動力學分析模塊和纜索斷裂失效判斷模塊;平臺位姿傳感模塊位于整機重心位置處,纜索上端安裝有纜索張緊力傳感模塊,信號采集與傳輸模塊與平臺位姿傳感模塊和纜索張緊力傳感模塊相連,所述系泊系統動力學分析模塊與纜索斷裂失效判斷模塊相連。本實用新型采用GPS系統與慣性測量單元組合能夠實現浮式平臺的精確實時定位;基于系泊系統動力學響應分析,通過理論計算與檢測結果對比進行系泊纜索斷裂失效判斷,可實現性強。
本發明公開了一種海上浮式風機系泊系統斷裂失效預報方法與系統,所述預報方法的步驟如下:1)建立系統動力學模型,計算臨界運動區域及纜索檢測張緊力;2)當平臺在臨界運動區域時,計算纜索動態張緊力;3)將動態與檢測張緊力對比,判斷纜索狀態;4)平臺超出臨界運動區域,纜索斷裂失效,判斷斷裂纜索編號。所述預報系統,包括平臺位姿傳感模塊、纜索張緊力傳感模塊、信號采集與傳輸模塊、系泊系統動力學分析模塊和纜索斷裂失效判斷模塊;平臺位姿傳感模塊位于整機重心位置處,纜索上端安裝有纜索張緊力傳感模塊,信號采集與傳輸模塊與平臺位姿傳感模塊和纜索張緊力傳感模塊相連,所述系泊系統動力學分析模塊與纜索斷裂失效判斷模塊相連。
本發明公開了一種高斯混合隱馬爾可夫模型和回歸分析的剩余壽命預測方法,具體步驟如下:(1)使用小波包算法分解進行特征矢量提??;(2)建立不同故障模式的高斯混合隱馬爾科夫模型庫;(3)建立不同故障模式的零部件失效時間模型;(4)零部件故障模式識別和失效狀態評估;(5)利用回歸分析預測剩余使用壽命。本發明融合數據驅動和概率統計的剩余壽命預測方法,充分利用各自的優勢:隱馬爾科夫模型對剩余使用壽命進行預測,具有隨機性和有實時性;將零部件失效過程劃分為多個階段,采用概率統計和回歸分析的手段對當前使用時間進行修正,提高了剩余壽命預測的精度。本發明具有預測精度高、運算速度快、實時性強、成本低等優點。
本實用新型公布了一種用于評估螺栓松動和失效的監測系統,系統包括螺紋緊固件,螺栓在上工件伸出的螺紋段先套合智能墊片后再通過螺母擰緊;智能墊片上設置有第一電極層、第二電極層以及兩者之間設置的柔性壓電材料層;第一電極層上部以及第二電極層下部分別設置有第一絕緣層和第二絕緣層;第一電極層與第二電極層分別連接有第一接線端子和第二接線端子;第一接線端子、第二接線端子分別與信號數據采集處理終端連接。該系統對螺紋連接件松動或失效進行全過程監測,并及時提出預警,通過壓電信號的采集與分析,實時監測螺栓的松動或失效情況,并能在松動或失效進行及時報警,避免機械設備在運行中由于螺栓的松動或失效造成的安全事故。
一種模擬和實時測試熱障涂層氣體腐蝕失效的試驗裝置,屬于高溫涂層材料測試裝置領域。試驗裝置包括安裝有試樣夾持裝置和樣品室的試驗測試平臺,固定在測試臺上的腐蝕氣體加載系統,安裝在測試臺下方的無損檢測系統以及控制系統等。本發明能模擬航空發動機渦輪葉片熱障涂層高溫腐蝕服役環境,通過控制腐蝕氣體的種類(如H2S、SO2、水蒸氣)、壓力和腐蝕溫度等參數,模擬涂層服役時氣體腐蝕失效的過程,并通過復阻抗譜測量系統與聲發射檢測系統定期檢測試樣腐蝕時涂層阻抗的變化與損傷聲發射信號,分析其腐蝕過程中的界面形貌和損傷演化情況,為有效評估熱障涂層在高溫氣體腐蝕環境下的失效過程及失效機理提供重要的實驗平臺。
本發明屬于航空工業中渦輪葉片性能檢測技術領域,具體涉及一種帶熱障涂層的葉片熱疲勞失效的模擬測試方法。該方法能夠模擬高性能航空發動機內各類葉片的溫度交變循環的熱疲勞工作環境,并同步實現對帶熱障涂層的葉片試樣的溫度、溫度梯度、表面形貌圖像演變、三維變形場、三維位移場、界面氧化層及其增厚規律、熱疲勞裂紋萌生與擴展、冷卻氣流量等數據實時測試和分析,實現了熱疲勞實驗過程中葉片三維熱應變和應力的實時監測,為預測葉片的熱疲勞破壞位置和失效時間提供一個重要手段。該方法所獲得的實驗數據可為有效評估航空發動機葉片在高溫燃氣環境下的破壞機理,以及預測陶瓷涂層脫落位置、脫落時刻和服役壽命提供重要的試驗依據。
本發明公布了一種用于評估螺栓松動和失效的監測系統及其監測方法,系統包括螺紋緊固件,螺栓在上工件伸出的螺紋段先套合智能墊片后再通過螺母擰緊;智能墊片上設置有第一電極層、第二電極層以及兩者之間設置的柔性壓電材料層;第一電極層上部以及第二電極層下部分別設置有第一絕緣層和第二絕緣層;第一電極層與第二電極層分別連接有第一接線端子和第二接線端子;第一接線端子與第二接線端子與信號采集處理終端連接。監測方法對螺紋連接件松動或失效進行全過程監測,并及時提出預警,通過壓電信號的采集與分析,實時監測螺栓的松動或失效情況,并能在松動或失效進行及時報警,避免機械設備在運行中由于螺栓的松動或失效造成的安全事故。
本發明屬于高溫部件檢測設備領域,具體涉及的是一種用于模擬和實時測試高溫部件熱疲勞失效的試驗裝置。裝置主要包括:高溫燃氣雙向加熱系統、實時溫度測試采集系統、冷卻系統、ARAMIS非接觸式三維變形測試系統、PCI-2聲發射無損檢測系統、1260+1296型材料電性能交流阻抗譜測試系統、試驗控制平臺等。該裝置能夠模擬高性能航空發動機內溫度交變循環的熱疲勞工作環境,并同步實現對試樣的溫度、溫度梯度、表面形貌圖像演變、三維變形場、三維位移場、界面氧化層及其增厚規律、熱疲勞裂紋萌生與擴展、冷卻氣流量等數據實時測試和分析。該裝置可為有效評估高溫部件在高溫熱循環環境下的疲勞失效過程及失效機理提供重要的實驗平臺。
一種模擬熱障涂層服役環境并實時檢測其失效的試驗裝置,屬于特殊服役環境模擬裝置領域。試驗裝置包括安裝有靜態或是動態旋轉試樣加持裝置的試驗測試平臺、服役環境模擬模塊、實時檢測模塊、控制平臺等。本發明能模擬航空發動機熱障涂層渦輪葉片高溫,沖蝕,腐蝕服役環境;能模擬熱障涂層工作葉片高速旋轉動態服役環境,能模擬導向葉片靜止靜態服役環境;能實時測試熱障涂層溫度場、三維位移場、裂紋萌生與擴展、界面氧化等。本發明實現了熱障涂層高溫、沖蝕、腐蝕服役環境的一體化,靜態、動態服役環境的一體化,服役環境模擬與實時檢測的一體化,為正確理解熱障涂層渦輪葉片的破壞機理、優化其設計提供了重要的實驗平臺和參考依據;應用性強。
本發明公開了一種熱障涂層損傷及其失效過程的聲發射實時檢測方法,包括以下步驟:將熱障涂層樣品和聲發射傳感器連接、耦合;對熱障涂層樣品施加載荷,聲發射傳感器接收樣品中發出的聲波信號;將接收的聲波信號進行小波變換,得到小波能譜系數分布圖,根據小波能譜系數分布圖確定這一信號的損傷模式;根據每一種損傷模式的聲發射信號事件數隨施加載荷變化的關系曲線進行損傷的定量分析;提取出小波能譜系數最大值所在尺度下的信號分量,并用相關性分析方法計算出這一信號分量到達各個傳感器之間的時間差,用時差定位方法確定損傷源的位置。本發明可以簡單、快速地對熱障涂層材料的損傷進行實時檢測,同時也有利于熱障涂層壽命的準確預測。
本發明公開了一種通過量綱分析建立鋰離子電池高容量電極材料在充放電過程中失效機制圖的方法;該方法是首先根據Π定理,對電極材料充放電過程中所涉及的主要參數進行量綱分析,并建立無量綱函數關系式;然后通過有限元計算和函數擬合確定無量綱函數的具體表達式;再進一步建立電極材料充放電過程中的失效機制圖,該方法簡單、高效,通過量綱分析準確建立了鋰離子電池高容量電極材料在充放電過程中失效機制圖的方法,解決了現有技術中通過復雜的實驗來探究鋰離子電池高容量電極材料在充放電過程中的失效的問題;為控制大體積變化鋰化反應,指導設計優化電極結構提供依據,為從根本上解決電極材料的失效問題提供基礎。
本發明公開了屬于材料的加工成形領域的一種通過量綱分析建立鍍層金屬板在加工過程中失效機制圖的方法。首先通過量綱分析建立鍍層金屬板失效機制圖的方法。包括:采用量綱分析的Π定理,對鍍層金屬薄板沖壓過程中所涉及的參數進行量綱分析,并建立無量綱函數關系式。然后通過有限元計算確定無量綱函數的具體表達式,從而建立起鍍層金屬薄板沖壓過程的失效機制圖。本發明避免了采用單一的成形極限圖來刻畫鍍層金屬板在加工過程中失效的問題,提供了一種簡單、新穎的方法來研究鍍層金屬板在加工過程中失效問題。為從根本上解決失效問題提供基礎。
本發明提供了一種聲信號處理抗干擾的方法,方法包括以下步驟:通過聲學換能器采集目標輻射聲信號,并對聲信號進行去直流、前置放大處理;利用電路系統將聲信號同時分為兩個通道進行處理,每個通道進行不同頻段分析處理;利用信號處理系統的計算核心對兩個通道的數據進行實時分析,并根據算法及時識別、剔除干擾分量;利用最小二乘原理進行數據擬合,并根據擬合結果計算出插值,補齊剔除的能量值,實現對信號的抗干擾處理。本發明能夠快速有效地對聲信號進行捕捉,高動態地對干擾信號進行實時監測、計算,并將其剔除,同時利用數據分析對目標信號特征進行擬合,幾乎無損地模擬出原信號,實現高動態、高還原的抗干擾信號處理。
本發明公開了一種合金鋼軸裝制動盤的熱處理工藝方法及熱處理箱,將經過超聲波無損探傷檢查合格后的合金鋼軸裝制動盤毛坯裝入中頻加熱爐內,升溫至940℃-970℃,保持恒溫2.5~3小時后出爐,將其立置于熱處理箱內采用溫度為100℃~120℃的水蒸氣對其進行交叉噴射冷卻。一種合金鋼軸裝制動盤的熱處理箱,在箱體的底部裝有合金鋼軸裝制動盤的安放臺,在箱體的四個側壁和底面有水蒸氣噴嘴,在箱體的底面有排氣管。本發明的優點主要體現了以下幾個方面:1、制動功率大,效率高,適用于高速重載機車與動車組;2、具有更優的綜合機械性能(高強度與高韌性)、高溫機械性能及耐熱疲勞性能;3、具有良好的摩擦磨耗性能,摩擦系數穩定,制動平穩性好;4、結構緊湊,安裝方便,工藝性能大大改善。
本發明提供了一種錨桿支護巷道圍巖的健康診斷方法,包括如下步驟:1)選取錨桿支護巷道監測區域;2)選取監測錨桿、監測錨索;3)設置位移監測點;4)設備連接;5)錨桿或錨索錨固參數采集;6)圍巖表面位移數據采集;7)對錨桿支護巷道圍巖進行健康診斷。本發明實施簡單,成本低,自動化程度高,且屬于無損監測,對錨桿支護巷道原有支護強度及圍巖穩定性沒有干擾;本發明能夠對錨桿支護巷道進行實時監測,通過對錨桿支護巷道的實時監測可使礦業工作者能夠充分掌握錨桿支護巷道圍巖穩定性的即時狀態,有利于錨桿支護巷道的維護。
本發明公開了一種逐跨均勻荷載面曲率差的梁結構損傷識別方法,步驟如下:由梁結構損傷前后的頻率和振型計算柔度矩陣;對梁結構各跨逐跨施加均勻荷載,將荷載與結構損傷前后的柔度矩陣差相乘,得到位移差;損傷指標取各跨均勻荷載作用下位移差曲率的絕對值之和;假定梁結構損傷前后荷載作用下彎矩不變;根據梁結構損傷前后的彎矩變化和位移曲率計算節點損傷程度,進而計算單元損傷程度;若梁結構為超靜定結構,通過上一步計算的單元損傷程度和有限元模型得到損傷前后彎矩變化后,再重復一次上一步驟得到最終的單元損傷程度。本發明有效提高了柔度曲率指標損傷定位的能力,并能準確地進行損傷程度識別,可較好應用于梁結構的無損檢測。
本發明公開了一種碳鋼管道、容器大間隙氬弧焊封底修復方法,包括以下步驟:焊接缺陷定位、缺陷挖補、坡口修磨、坡口滲透探傷、焊縫固定、焊前預熱、氬弧焊封底見、焊條電弧焊填充、蓋面、焊后熱處理、無損檢測。本發明的焊接工藝結合氬弧焊和手工電弧焊兩種不同的焊接方法,運用特殊的焊接封底方式,即使面對焊接修復中極難處理的管道、容器根部大間隙焊縫,也能得到優質的焊縫,由于金相組織細,焊縫、熔合區、熱影響區的沖擊韌性高,裂紋傾向小,提高焊接接頭的使用壽命。
本發明公開了一種碳鋼管道和容器大間隙多層步進式氬弧焊封底修復方法,包括以下步驟:焊接缺陷定位、缺陷挖補、坡口修磨、坡口滲透探傷、焊縫固定、焊前預熱、氬弧焊封底、焊條電弧焊填充、蓋面、焊后熱處理、無損檢測。本發明的焊接工藝結合氬弧焊和手工電弧焊兩種不同的焊接方法,運用特殊的焊接封底方式,即使面對由于裝配誤差、焊縫返修,形成的管道、容器根部大間隙焊縫,通過合理的焊接工藝,也能得到優質的焊縫,由于金相組織細,焊縫、熔合區、熱影響區的沖擊韌性高,裂紋傾向小,提高焊接接頭的使用壽命。
本實用新型公開了一種可調式激振槍,包括沖擊頭、傳力桿、沖錘、彈簧、槍管、槍座,槍管一端固定于槍座上,傳力桿、沖錘、彈簧依次套裝于槍管內,彈簧位于槍管的最里端,沖擊頭固定于傳力桿上,傳力桿上至少設有一個定位孔,槍管設有與傳力桿上的定位孔對應的銷釘孔,用銷釘將傳力桿固定于槍管內,槍管上設有用于沖錘定位的卡扣式槽孔,卡扣式槽孔中設有與沖錘固定在一起的板機。本實用新型結構簡單、操作方便、重復精度高,為用脈沖激振法進行動態特性分析、模態分析、無損檢測等方面提供了理想的測試儀器。
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