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基于声发射信号稀疏表示的铝合金板材拉伸过程识别方法

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机械工程学报 2024年第2期60卷 1-9页

作者：焦敬品孙延东李光海赵鹏经吴斌何存富北京工业大学材料与制造学部北京100124 中国特种设备检测研究院北京100029

针对钣金成形过程质量监测的需要,提出一种基于声发射信号稀疏表示的铝合金板材拉伸过程自动识别方法。该方法对钣金拉伸过程监测的声发射信号进行非负矩阵分解,提取其在低维子空间映射的特征系数,用于构造训练字典和测试样本,并利用l1... 详细信息

针对钣金成形过程质量监测的需要,提出一种基于声发射信号稀疏表示的铝合金板材拉伸过程自动识别方法。该方法对钣金拉伸过程监测的声发射信号进行非负矩阵分解,提取其在低维子空间映射的特征系数,用于构造训练字典和测试样本,并利用l1范数进行稀疏分解和信号重构,进而实现对拉伸过程中弹性、塑性、屈服、强化和颈缩5个不同应力-应变状态的自动识别。同时,研究了声发射信号的数据类型对不同应力-应变状态识别准确率的影响。结果表明,提出的基于声发射信号稀疏表示方法可以很好实现铝合金拉伸过程中5个不同应力-应变状态的识别,相较于快速傅里叶变换类型数据,利用短时傅里叶变换数据的识别准确率更高。研究工作为钣金成型质量监控提供了可行的解决方案。

关键词：拉伸过程稀疏表示声发射应力-应变状态非负矩阵分解

预热温度对SA387焊后残余应力和力学性能的影响

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化工设备与管道 2024年第3期61卷 1-8页

作者：李志峰邵珊珊中国特种设备检测研究院北京100029

为了研究预热温度对SA387材料焊后力学性能和残余应力的影响,采用4种不同的预热温度分别焊接试板。对焊接完毕后的试板进行残余应力测定,发现随着预热温度的升高,焊接残余应力呈现先降低后升高的情况;通过力学性能测试和显微组织观察,... 详细信息

为了研究预热温度对SA387材料焊后力学性能和残余应力的影响,采用4种不同的预热温度分别焊接试板。对焊接完毕后的试板进行残余应力测定,发现随着预热温度的升高,焊接残余应力呈现先降低后升高的情况;通过力学性能测试和显微组织观察,发现预热温度对材料力学性能有很大影响,材料的抗拉强度和屈服强度随预热温度的升高而降低,韧性随着预热温度的升高先降低后升高。综合焊接残余应力和材料力学性能的测试结果,建议SA387 Gr11 Cl2的预热温度选择265~290℃。

关键词：残余应力预热温度 SA387 力学性能

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加氢装置原料运输线排污管节腐蚀失效原因

腐蚀与防护 2024年第8期45卷 109-113页

作者：柳旺尤景泽刘凯郭静王汉奎中国特种设备检测研究院北京100029

某加氢装置原料运输线排污管节发生了腐蚀开裂。通过宏微观形貌观察、化学成分分析、腐蚀产物成分分析、金相检查等手段分析了管节腐蚀失效的原因,并提出了相应的改进措施。结果表明:管节化学成分和组织正常,管节材料未敏化;裂纹从管节... 详细信息

某加氢装置原料运输线排污管节发生了腐蚀开裂。通过宏微观形貌观察、化学成分分析、腐蚀产物成分分析、金相检查等手段分析了管节腐蚀失效的原因,并提出了相应的改进措施。结果表明:管节化学成分和组织正常,管节材料未敏化;裂纹从管节内壁开始扩展至外壁,分叉特征明显,为穿晶裂纹;断口表面腐蚀产物中残存着氯元素。综合裂纹特征和腐蚀产物成分可以推断该管节发生了由氯离子引起的应力腐蚀开裂。管节两端存在较大的温差,造成了局部水相析出,介质中的腐蚀性氯元素在水相中聚集,形成应力腐蚀开裂的环境。

关键词：加氢装置管节应力腐蚀 347不锈钢

无源无线应变传感器中压电材料接触力学模型研究

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仪器仪表学报 2024年第2期45卷 243-251页

作者：李子帆邹希岳梁晓瑜胡斌中国计量大学计量测试工程学院杭州310018 中国特种设备检测研究院北京100029

针对现有无源无线传感器存在稳定性差,抗干扰能力不强,传输距离过短的问题,提出一种新型无源无线应变传感器。该传感器由两个线圈和一个体声波传感器组成,体声波传感器包括传力结构和石英晶片,其可将被测表面的应变转化为可检测的石英... 详细信息

针对现有无源无线传感器存在稳定性差,抗干扰能力不强,传输距离过短的问题,提出一种新型无源无线应变传感器。该传感器由两个线圈和一个体声波传感器组成,体声波传感器包括传力结构和石英晶片,其可将被测表面的应变转化为可检测的石英谐振频率偏移。首先,建立了半椭圆接触模型,研究接触力、激励电压、接触元件形状对石英的影响,以提高传感器性能;其次,设计了石英加载装置,实现石英表面微力加载研究;最后,搭建了无源无线应变传感系统,传输距离可达5 cm,分辨率约为4.2 Hz/με,应变测量范围为600με,重复性实验显示RSD为5.47%。实验结果表明,该传感系统具有良好性能,在未来将与无人机结合为大型结构应变测量提供有效的解决方案。

关键词：体声波无源无线传感器应变测量接触力学

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微弧火花沉积Zr基非晶涂层的组织及性能

材料导报 2024年第16期38卷 236-241页

作者：王婷胡斌王文琴王非凡中国特种设备检测研究院北京100029 南昌大学先进制造学院南昌330031 北京宇航系统工程研究所北京100076

Ti6Al4V合金具有良好的耐蚀性能和生物相容性,已被广泛用作骨替代材料,但是Ti6Al4V的耐磨性较差。Zr基非晶合金涂层具有高强度、高耐磨、高耐腐蚀和良好的生物相容性等优点,在生物医用材料领域具有巨大的发展前景。本工作采用微弧火花... 详细信息

Ti6Al4V合金具有良好的耐蚀性能和生物相容性,已被广泛用作骨替代材料,但是Ti6Al4V的耐磨性较差。Zr基非晶合金涂层具有高强度、高耐磨、高耐腐蚀和良好的生物相容性等优点,在生物医用材料领域具有巨大的发展前景。本工作采用微弧火花沉积技术在Ti6Al4V表面制备了Zr基非晶涂层来增加其表面耐磨性,研究了非晶涂层的显微组织和显微硬度,同时针对不同摩擦时间对涂层摩擦性能和磨损行为的影响进行深入探讨。结果表明:涂层主要由非晶相、Cu 8Zr 3和ZrO_(2)相组成。涂层厚度为(150±10)μm且与基体具有良好的结合性。非晶涂层硬度值可达1252HV 0.1,约为基体的三倍。在不同摩擦时间下,涂层的磨损系数都小于基体,失重结果表明涂层具有更优异的耐磨性,摩擦时间为30 min时涂层的耐磨性为基体的4.8倍。不同摩擦时间下基体的磨损机制为磨粒磨损,涂层的磨损机制为疲劳磨损。本工作为进一步提高Ti6Al4V的耐磨性和Zr基非晶合金涂层的应用提供理论基础。

关键词：微弧火花沉积非晶涂层显微组织耐磨性

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基于物联网的储气井智能监测系统

物联网技术 2024年第10期14卷 33-35,38页

作者：徐巍蔡康健赫宇石坤中国特种设备检测研究院智能检测研究所北京100029

为了提高天津市某CNG储配站中的储气井智能化监测水平,设计并开发了一套基于物联网的储气井智能监测系统,可以采集并存储现场多种类型传感器数据。通过规划系统总体结构,对关键需求进行分析,完成了监测系统软件设计与系统集成和传感器... 详细信息

为了提高天津市某CNG储配站中的储气井智能化监测水平,设计并开发了一套基于物联网的储气井智能监测系统,可以采集并存储现场多种类型传感器数据。通过规划系统总体结构,对关键需求进行分析,完成了监测系统软件设计与系统集成和传感器现场测试。同时设计了数据库系统,便于现场数据的存储和后期分析。实验结果表明,所设计的监测系统能够实时获取现场传感器数据,使操作人员可以在中控室监测现场的实时环境状态。该系统能够根据设定的阈值针对异常情况及时报警,为储气井现场参数监测提供有力的数据支持。

关键词：物联网监测软件系统 CNG储配站 C# MySQL数据库储气井

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液氢储运技术发展现状与展望

太阳能学报 2024年第1期45卷 500-514页

作者：王鑫陈叔平朱鸣兰州理工大学石油化工学院兰州730050 中国特种设备检测研究院北京100029

液氢具有储运密度大、能量密度高的特点,应用前景广阔,受限于液氢的物理特性,低温储运技术制约了液氢大规模应用。该文对当前国内外固定及移动式液氢储存设备进行调研,针对目前所面临的技术难点,从储氢材料、低温绝热、热力特性、配套... 详细信息

液氢具有储运密度大、能量密度高的特点,应用前景广阔,受限于液氢的物理特性,低温储运技术制约了液氢大规模应用。该文对当前国内外固定及移动式液氢储存设备进行调研,针对目前所面临的技术难点,从储氢材料、低温绝热、热力特性、配套设备、标准体系等方面总结液氢储运环节的关键技术,分析液氢储运现状与发展趋势,提出未来液氢储运技术重点发展方向,能有力促进中国高性能液氢储运设备研发,保障未来液氢规模化安全使用。

关键词：液氢储运技术低温绝热储氢容器结构设计

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摩托过山车乘客加速度分析与评价

机械设计与制造 2024年

作者：张琨梁朝虎陈卫卫孙艺峰国家市场监管重点实验室(特种设备安全与节能)中国特种设备检测研究院

游乐设施乘客加速度是影响乘客生理指标的最重要的技术参数，科学评价乘客加速度是保证游乐设施乘客安全性和乘客束缚装置有效性的重要技术手段。针对摩托过山车乘客加速度分析方法尚不完善的问题，分析并得到了用于评价乘客加速度阈值... 详细信息

游乐设施乘客加速度是影响乘客生理指标的最重要的技术参数，科学评价乘客加速度是保证游乐设施乘客安全性和乘客束缚装置有效性的重要技术手段。针对摩托过山车乘客加速度分析方法尚不完善的问题，分析并得到了用于评价乘客加速度阈值范围和乘客束缚装置技术参数的测试坐标系及其解析方法并进行了乘客加速度测试。基于5Hz的4阶巴特沃斯低通滤波数据进行了乘客加速度阈值范围评价，结果表明摩托过山车的单向加速度和组合加速度符合标准要求，但YZ组合加速度有超出允许值边界的数据，能够以此为指导对设备进行优化。基于1Hz的4阶巴特沃斯低通滤波数据进行了乘客束缚装置技术参数评价，结果表明摩托过山车乘客束缚装置的技术参数满足加速度区域3所对应的技术要求。通过乘客加速度分析与评价，保证了摩托过山车的乘客安全性和乘客束缚装置有效性。

关键词：游乐设施摩托过山车单向加速度分析组合加速度分析乘客加速度评价

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高海拔低气压条件下烟气辐射特性

煤炭学报 2024年第2期49卷 1025-1036页

作者：车得福姚峤鹏王津董凌霄于吉明笪耀东邓磊西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室陕西西安710049 中国特种设备检测研究院北京100029

高原地区特殊的地理环境导致锅炉运行出现出力不足、排烟温度高等一系列问题。采用逐线法(Line-By-Linemethod, LBL),基于HITEMP2010光谱数据库(High-temperaturemolecular spectroscopic database),求解3组不同气压条件下(0.101 325、0.076 622和0.061 655 MPa)空气燃烧方式的烟气吸收系数和总发射率,分析了压力、温度和水蒸气与CO_(2)的摩尔比对烟气辐射特性的影响,改进了灰气体加权和(Weighted-Sum-of-Gray-Gases,WSGG)模型关联式,建立了适用于低气压条件下的WSGG模型参数。结果表明,压力的降低会减小烟气的总发射率,4种工况下压力从0.101 325 MPa下降到0.061 655 MPa时,总发射率随行程长度变化的最大差值分别为0.093 4、0.084 5、0.091 1和0.084 3。在小行程长度下,摩尔比越大,压力的变化对总发射率的影响越大,而大行程长度下则相反。温度的升高会减小烟气的总发射率,4种工况下,温度从1 000 K升到2 500 K时,总发射率随行程长度变化的最大差值分别为0.273 6、0.270 5、0.251 5和0.250 5。在小行程长度下,摩尔比越大,温度的变化对总发射率的影响越大,在大行程长度下则相反。摩尔比的增加会增大烟气的总发射率,4种工况下摩尔比从1增加到2时,总发射率随行程长度变化的最大差值分别为0.088 1、0.100 4、0.088 9和0.100 6。在小行程长度下,温度越高或压力越低,摩尔比变化对总发射率的影响越小,在大行程长度下则相反。改进后的WSGG模型在不同工况下烟气总发射率的最大相对误差为3.67%,相比现有基于常压条件下开发的WSGG模型外推到低压条件的误差有明显降低,表明改进后的WSGG模型更适用于低气压空气燃烧气氛。

关键词：烟气辐射高海拔低气压锅炉总发射率