橫波檢測l245n無縫鋼管縱向內壁缺陷

橫波檢測l245n無縫鋼管縱向內壁缺陷

  • 所屬:管線管知識
  • 時間:2019-10-02 08:46:59
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但延性仍較好;2薄壁l245n無縫鋼管能有效降低自密實再生混凝土力學性能的離散性;3國內外9部規程在計算薄壁l245n無縫鋼管自密實再生混凝土短柱軸壓承載力時依然適用,其中規程CECS28:90計算值與試驗值最接近,安全度最低。進行了不同壁厚的薄壁l245n無縫鋼管自密實再生混凝土中長柱和薄壁l245n無縫鋼管自密實普通混凝土中長柱偏壓試驗,記錄了薄壁l245n無縫鋼管自密實再生混凝土中長柱和薄壁l245n無縫鋼管自密實普通混凝土中長柱偏壓時的荷載-位移、荷載-應變與荷載-側向撓度曲。本文在理論研究的基礎上,l245n無縫l245n無縫鋼管研究表明:1薄壁l245n無縫鋼管自密實再生混凝土短柱的軸壓承載力略低于薄壁l245n無縫鋼管自密實普通混凝土短柱。以組合結構界面狀態、定性定量測試技術、核心混凝土性能合理域、熱力耦合試驗方法設計為重點,開展了系列試驗研究和有限元分析對比,系統研究分析了熱、力等因素為主的環境作用下l245n無縫鋼管混。介紹了用于超厚壁l245n無縫鋼管縱向內壁缺陷的超聲波探傷方法—變型橫波斜射法。入射角在小于第一臨界角的范圍內選擇,利用折射縱波斜l245n無縫鋼管外壁上產生的變型橫波檢測l245n無縫鋼管縱向內壁缺陷。闡述了超厚壁l245n無縫鋼管采用該方法探傷時入射角的設計、探傷靈敏度的及波形判定,并通過Ф121mm36mm規格l245n無縫鋼管的探傷實例驗證了此方法的有效性。PE纖維膠絲束拉伸損傷。首先單獨提取l245n無縫鋼管倒角區域,利用最小二乘法對內外倒角包含的輪廓圓進行擬合,并根據歐式距離來判斷倒角是否出現偏心的情況;其次提取l245n無縫鋼管端面區域,并通過Otsu算法分割出缺陷區域,計算各聯通域的特征描述并組成新的特征向量,使用支持向量機來判斷缺陷類型。針對目前人工檢測厚壁l245n無縫鋼管端面缺陷存在效率低、速度慢,且還會出現錯檢、漏檢等問題,提出一種基于機器視覺的方法,實現對厚壁l245n無縫鋼管端面缺陷的檢測及分類。研究結果表明:該方法能準確檢測出厚壁l245n無縫鋼管的倒角是否偏心、端面是否存在各類的缺陷,且準確率達到96.7%,對一l245n無縫鋼管端面的判斷時間不超過100ms,相比人工目測速度有明顯的提高。活性粉末混凝土(簡稱RPC作為綠色高性能混凝土具有超高強度、高韌性、耐久性好、體積性優良的特點,混凝土未來的發展方向。將其應用于組合結構形成l245n無縫鋼管活性粉末混凝土結構構件,對其研究具有重要的理論意義和工程應用價值。本文研究了不同截面形式l245n無縫鋼管RPC軸壓性能、粘結滑移與界面粘結損傷性能、尺寸效應模型和l245n無縫鋼管RPC抗沖擊性能。主要的研究工作和創新成果如下:1以統一強度理論和厚壁圓筒理論為基礎,推導了圓形、方形和圓端形截面l245n無縫鋼管RPC軸壓短柱的承載力計算公式。運用勢能駐值原理,考慮l245n無縫鋼管和RPC之間的套箍效應,推導出l245n無縫鋼管RPC柱在軸向壓力作用下組合彈性模量的計算式,并進一步分析l245n無縫鋼管RPC柱的組合軸壓剛度。采用粘結強度和割線模量定義了界面粘結損傷變量,建立了一種基于損傷理論的l245n無縫鋼管與RPC界面粘結損傷模型,揭示了l245n無縫鋼管RPC界面粘結的損傷機理。采用Weibul統計尺寸效應模型對核心RPC抗壓強度進行修正,對外l245n無縫鋼管采用考慮尺寸效應的厚壁圓筒理論,從而對不同截面形式的l245n無縫鋼管RPC軸壓短柱提出了考慮界面粘結性能和尺寸效應的軸壓承載力計算方法,并探討了強度理論參數、套箍指標和活性粉末混凝土強度對承載力的影響特性。2基于統一屈服準則和應變梯度塑性理論,推導考慮尺寸效應的厚壁圓筒塑性極限解,得到考慮尺寸效應的外l245n無縫鋼管的縱向抗壓強度,研究了l245n無縫鋼管RPC尺寸效應規律及不同變形條件下尺寸效應的作用機理。3采用三段線近似模擬l245n無縫鋼管RPC粘結滑移本構模型,以便于進行ANSYS數值模擬時彈簧單元的施加。對于l245n無縫鋼管RPC粘結滑移數值模擬采用非線性彈簧單元Combination39分析了該單元的特點以及FD曲線選取的計算方法。非線性彈簧單元分別模擬了l245n無縫鋼管與活性粉末混凝土之間法向、縱向切向、環向切向三個方向的作用。利用ANSYS后處理器得到不同截面形式l245n無縫鋼管RPC短柱的軸壓承載力和荷載-變形關系曲線,與文獻中試驗曲線吻合較好,探討了RPC軸壓強度、套箍系數和軸壓剛度比對l245n無縫鋼管RPC軸壓短柱極限承載力的影響。4采用LS-DYNA 對RPC短柱和l245n無縫鋼管RPC短柱進行分離式霍普金森壓桿(簡稱SHPB有限元數值模擬。數值分析得到應力波的波形圖、構件的軸向應力時程和軸向應變時程、重構的應力應變曲線均與試驗結果基本一致,證明了有限元模型的合理性。基于CEB公式和Malver公式推導l245n無縫鋼管RPC試件的動態增長因子計算表達式,給出了三波法和兩波法計算試件應變、應力和應變率的基本公式。研究了沖擊荷載作用下RPC應變率強化的特性、試件破壞過程以及動態增長因子的響應規律,探討了活性粉末混凝土強度、l245n無縫鋼管壁厚度、套箍系數等因素對l245n無縫鋼管RPC構件的抗沖擊性能的影響特性。采用金相顯微鏡、掃描電鏡及能譜儀對42CrMo鋼大型厚壁管裂紋性質及形成原因進行了分析。結果表明,該大型厚壁l245n無縫鋼管內壁裂紋性質為淬火裂紋,其產生原因為厚壁l245n無縫鋼管淬火冷卻時,內外壁冷卻速度不均。將淬火冷卻方式改為立淬,及噴油循環冷卻可避免淬火裂紋。制造大直徑厚壁管的工。本文依托不同沖擊荷載下l245n無縫鋼管混凝土壓裂實驗,通過查閱相關資料分析了數字圖像相關法的優勢與適用范圍,采用DIC-3D對實驗中拍攝下來的高速圖像進行位移與應變分析,得出l245n無縫鋼管混凝土裂紋演化規律,并在此基礎上展望了數字圖像相關法在工程實踐中的擴展與運用。論文的主要工作與結論如下所示:1從數字圖像相關法的工作原理、優點、適用范圍等方面分析它脆性材料受沖擊荷載實驗中的適用性,結合型鋼與混凝土的共同作用,得出可選用二維數字圖像相關法系統采集實驗信息并分析實驗結果的結論并設計相關實驗。2針擊荷載的高應變率和準脆性材料的內部缺陷,選取適當的加載系統與散斑制作方法,介紹動態應變場測量系統,并在此基礎上設計整套實驗方案,本次實驗的目的研究實心l245n無縫鋼管混凝土的裂紋演化規律,其要點為擴展起始點、擴展方式和擴展規律,以及隨著速度的提高其擴展方式有何變化。3將分析數據匯總,從局部變形、變形前期位移場和應變場的不均勻性、變形后期的均勻性等幾個方面對試件表面的變形信息進行討論,得出初始位移場的不均勻影響之后應變和位移、屈服極限前后的應變場變量大體上呈現出先增大后減小再增大的規律、裂紋起始點的位置總與加載速度有關且與混凝土破壞形式有直接關系等結論。

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觀察高速圖像并比較不同參數條件下的l245管線管破壞形式差異,得出同種l245n無縫鋼管混凝土試件在加載速度不同的情況下裂紋擴展規律,并觀測兩種壁厚的l245n無縫鋼管混凝土試件在同一沖擊速度下的裂紋演化,初步分析結果表明,l245n無縫鋼管壁厚與沖擊速率的增大均會加劇試件的變形,且影響效果十分顯著。5實驗結果表明,數字圖像相關法滿足沖擊荷載下脆性材料的力學性質研究條件,對測量材料表面的應變場與位移場有著其他方法不能比擬的優勢,本次實驗的方案與成果可為進一步研究圓鋼混凝土斷裂形式與工作機理提供合理的思路,并為將數字圖像相關法引入工程實際中以便及時監測施工現場、指導施工方法、改進施工工藝奠定基礎。l245n無縫鋼管混凝土作為一種新型的組合結構,與現代施工技術工業化的要求相符合,作為承重柱越來越廣泛地應用于高層及超高層建筑中。為防止因焊接造成層狀撕裂,本文采用薄壁l245n無縫鋼管替代厚壁l245n無縫鋼管,更好地發揮了兩種材料的優點。本文運用ANSYS有限元對薄壁圓形l245n無縫鋼管混凝土短柱軸心受壓性能進行了研究,數值計算的基礎上給出簡單實用的薄壁l245n無縫鋼管混凝土短柱軸心受壓承載力的解析公式。本文主要包括以下幾個方面工作:1.首先對結構單元類型的確定、材料本構關系的選取、網格劃分密度、加強收斂的方法等問題進行了分析。


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