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钢轨焊缝平直度的数值模拟评估方法
1
作者 高天赐 梁永超 +5 位作者 王刘翀 史一帆 王源 刘晓舟 罗钦 王平 《铁道建筑》 北大核心 2026年第1期37-43,共7页
为了更好地评估铁路钢轨焊缝平直度,本文提出一种平直尺+塞尺组合测量的数值模拟方法。首先采用移动式平直度测量仪测量线路多个钢轨焊缝附近5 m范围内的几何不平顺波形并计算焊缝真实幅值,然后利用本文提出的数值模拟方法,模拟1 m平直... 为了更好地评估铁路钢轨焊缝平直度,本文提出一种平直尺+塞尺组合测量的数值模拟方法。首先采用移动式平直度测量仪测量线路多个钢轨焊缝附近5 m范围内的几何不平顺波形并计算焊缝真实幅值,然后利用本文提出的数值模拟方法,模拟1 m平直尺以重力自平衡状态放置在焊缝处的姿态特征,并计算塞尺可以塞入的最大幅值;最后将模拟结果与现场1 m平直尺+塞尺组合测量结果进行对比,检测1 m平直尺+塞尺组合方式对不同形式焊缝的平直度测量效果。结果表明:本文提出的平直尺+塞尺组合测量的数值模拟方法与现场1 m平直尺+塞尺组合测量结果基本一致,相差不超过0.05 mm;1 m平直尺+塞尺组合测量能够反映出对称焊缝和低接头焊缝平直度的真实状态,但是难以评估非对称焊缝的真实几何幅值。 展开更多
关键词 钢轨焊缝 平直度检测 数值模拟 焊缝平直度评估 焊缝几何不平顺
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基于区域生长分割融合深度学习的多层多道焊缝特征提取与分析
2
作者 张刚 杜志敏 +4 位作者 焦萌雨 康治 石玗 樊丁 王都丽 《焊接学报》 北大核心 2026年第2期71-79,共9页
针对基于结构光视觉传感的焊缝特征提取,以解决中厚板多层多道自动化焊接中存在的激光条纹亮度不均匀、局部高反光、噪声严重、焊缝轮廓特征复杂多变等突出难题,提出一种分块区域生长图像分割融合YOLOv8深度学习算法的焊缝特征提取策略... 针对基于结构光视觉传感的焊缝特征提取,以解决中厚板多层多道自动化焊接中存在的激光条纹亮度不均匀、局部高反光、噪声严重、焊缝轮廓特征复杂多变等突出难题,提出一种分块区域生长图像分割融合YOLOv8深度学习算法的焊缝特征提取策略.组建了单条纹激光+高分辨摄像机的视觉传感系统,采集细丝埋弧多层多道焊缝图像,并对每层焊缝图像进行自适应阈值分块区域生长分割、卷积滤波和分段拟合处理,提取每层焊缝特征点.利用YOLOv8算法提取焊缝图像目标区域特征点像素坐标,构建规划机器人焊接路径.结果表明,自适应阈值分块区域生长分割算法能够完整提取出激光条纹图像和多层焊道特征点.深度学习模型总体均方根误差(RMSE)为0.0551 mm,特征点识别准确率为98.41%,算法精度和鲁棒性较高,能够满足焊缝检测要求,通过焊接试验证实,采用该算法能够获得成形良好的多层多道焊缝形貌,为中厚板多层多道焊接的焊缝检测提供了一种创新的解决方法. 展开更多
关键词 中厚板 多层多道焊 图像处理 深度学习 焊缝检测
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基于WOA动态复合模型的管道螺旋焊缝检测研究
3
作者 张俊红 曲鹤 +2 位作者 潘惊涛 杨松 李凌宇 《电子测量技术》 北大核心 2026年第2期57-64,共8页
针对复杂工况下管道螺旋焊缝检测数据中时间和空间特征提取不能兼顾和模型参数优化效率低的问题,提出一种基于深度学习的动态复合优化检测模型。通过传感器采集管道的超声导波信号,利用卷积神经网络提取空间特征和长短期记忆网络对时间... 针对复杂工况下管道螺旋焊缝检测数据中时间和空间特征提取不能兼顾和模型参数优化效率低的问题,提出一种基于深度学习的动态复合优化检测模型。通过传感器采集管道的超声导波信号,利用卷积神经网络提取空间特征和长短期记忆网络对时间序列数据进行处理。采用鲸鱼优化算法对时空融合模型的卷积层滤波器数量、LSTM层的单元数量、学习率和Dropout率四个关键超参数进行优化,提高模型的鲁棒性。基于高噪声、低噪声和正常数据集上进行对比试验,结果表明,所提检测模型在不同工况下的准确率分别达到了98.88%、99.7%和100%,均方误差分别降至0.1955、0.177和0.095。验证了其在高噪声、多干扰复杂环境下的检测性能优势,为基于超声波的螺旋焊缝管道检测提供理论依据。 展开更多
关键词 管道螺旋焊缝 深度学习 优化检测模型 识别与定位
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Q460高强钢管环形对接焊缝残余应力分析 被引量：1
4
作者 王世杰 郭琪 +2 位作者 闫月勤 张凤仙 李海旺 《太原理工大学学报》 北大核心 2026年第1期143-150,共8页
【目的】焊接残余应力会降低结构的疲劳强度、稳定性和刚度,其大小和分布直接影响结构的服役状态;高强钢屈强比大、强度储备低,在焊接残余应力的影响下,面临更加严峻的安全挑战。【方法】本文基于试验验证了双椭球热源方法分析Q460高强... 【目的】焊接残余应力会降低结构的疲劳强度、稳定性和刚度,其大小和分布直接影响结构的服役状态;高强钢屈强比大、强度储备低,在焊接残余应力的影响下,面临更加严峻的安全挑战。【方法】本文基于试验验证了双椭球热源方法分析Q460高强钢对接焊缝残余应力的可行性和准确性,在此基础上,参数化分析了曲率(k)、壁厚(t)以及径厚比(d/t)等设计参数对Q460弯曲钢管焊接残余应力峰值和分布的影响规律。【结果】结果表明,在环向应力方面,残余拉应力峰值随曲率、径厚比和壁厚线性增大;在轴向应力方面,残余拉应力峰值随壁厚和曲率增大,随径厚比减小。钢管曲率k还引起了轴向残余拉应力次峰值的出现,次峰值的出现扩大了残余应力的影响范围,导致焊接热影响区范围扩大了约50%。建议大直径管件应用时曲率控制在1/20000以内,壁厚宜小于25 mm。 展开更多
关键词 Q460高强钢 环形对接焊缝 残余应力 曲率
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H型钢焊缝提取方法设计
5
作者 李聪 王金涛 +1 位作者 张剑一 杜振军 《机械设计与制造》 北大核心 2026年第1期94-98,共5页
针对焊接机器人自主识别和定位H型钢工件的问题,提出了一种基于点云特征点提取的H型钢焊缝提取方法。首先,利用传感器扫描H型钢工件,得到H型钢的三维点云数据;其次对单行点云数据进行预处理,通过中值滤波滤去噪声,并利用高度变化转折求... 针对焊接机器人自主识别和定位H型钢工件的问题,提出了一种基于点云特征点提取的H型钢焊缝提取方法。首先,利用传感器扫描H型钢工件,得到H型钢的三维点云数据;其次对单行点云数据进行预处理,通过中值滤波滤去噪声,并利用高度变化转折求出单行点云数据的特征点;最后利用焊接平面的高度从特征点中筛选出焊缝特征点,并通过整体处理提取所有的焊缝特征点拟合成焊缝。实验结果表明,该方法可以准确地识别H型钢的焊缝,满足工业生产的要求。 展开更多
关键词 焊接机器人 视觉传感 点云 焊缝提取
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某油田掺水管线钢的环焊缝垢层沉积及失效原因
6
作者 常铭 殷新田 +6 位作者 尹瑞新 王瑟 王菁 赵维 李彦鹏 李轩鹏 王凯 《腐蚀与防护》 北大核心 2026年第1期74-80,共7页
华北某油田掺水管线环焊缝周围发生腐蚀穿孔失效。采用宏观形貌观察、材料性能检测、腐蚀产物分析及流体模拟等方法确定管道失效原因。结果显示,基体与焊缝的理化性能均满足标准要求,失效位置的腐蚀产物为FeOOH。模拟结果表明存在焊缝... 华北某油田掺水管线环焊缝周围发生腐蚀穿孔失效。采用宏观形貌观察、材料性能检测、腐蚀产物分析及流体模拟等方法确定管道失效原因。结果显示,基体与焊缝的理化性能均满足标准要求,失效位置的腐蚀产物为FeOOH。模拟结果表明存在焊缝余高时,颗粒优先在焊缝后端基体位置沉积,一旦垢层沉积,由于氧腐蚀和垢下腐蚀的共同作用,基体快速穿孔。建议针对内涂层环焊缝管道应进行补口处理,同时尽可能保证焊缝位置平滑,减少溶液中固体颗粒。 展开更多
关键词 环焊缝 腐蚀穿孔 流体模拟 垢下腐蚀
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球罐爬壁机器人的焊缝双向跟踪方法研究
7
作者 邢正 李斌 +1 位作者 梁志达 王聪 《机械设计与制造》 北大核心 2026年第2期342-346,351,共6页
针对爬壁机器人在使用单激光传感器的情况下无法稳定双向跟踪球罐焊缝的问题,提出了一种适用于球罐焊缝的双向跟踪方法。该方法结合机器人球面运动学特性,进行投影与补偿,得到跟踪误差,并且基于Stanley模型进行球罐焊缝跟踪控制,结合焊... 针对爬壁机器人在使用单激光传感器的情况下无法稳定双向跟踪球罐焊缝的问题,提出了一种适用于球罐焊缝的双向跟踪方法。该方法结合机器人球面运动学特性,进行投影与补偿,得到跟踪误差,并且基于Stanley模型进行球罐焊缝跟踪控制,结合焊缝检测机器人运动学模型确定转速控制量,设计了模糊自适应控制动态调整模糊规则,进一步调节模型中的速度增益系数,改善了跟踪效果。并利用Coppeliasim软件搭建了球罐爬壁机器人仿真平台,仿真试验表明,该方法可以实现球罐焊缝的稳定双向跟踪,实机试验表明,该方法跟踪精度与稳定性均优于其他算法,球罐常规焊缝的平均跟踪误差小于3.6mm,验证了提出方法的有效性与鲁棒性。 展开更多
关键词 球罐焊缝跟踪 Stanley算法 路径跟踪 模糊自适应控制 机器人 自动控制
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弧长修正系数对5052铝合金CMT焊接焊缝成形和金相显微组织的影响
8
作者 许祥霖 刘杰 李天庆 《精密成形工程》 北大核心 2026年第3期105-114,共10页
目的 定量揭示弧长修正系数对5052铝合金焊缝表面形貌、截面几何特征以及焊缝区、热影响区微观组织的具体影响规律,为实现CMT焊接质量与接头组织的精确调控提供理论依据。方法 采用机器人自动化CMT焊接平台,在固定焊接电流(125 A)、电压... 目的 定量揭示弧长修正系数对5052铝合金焊缝表面形貌、截面几何特征以及焊缝区、热影响区微观组织的具体影响规律,为实现CMT焊接质量与接头组织的精确调控提供理论依据。方法 采用机器人自动化CMT焊接平台,在固定焊接电流(125 A)、电压(19.2 V)和速度(90 cm/min)的条件下,唯一改变弧长修正系数(-25%~+25%),制备系列焊接接头。通过宏观拍照记录焊缝表面形貌;利用体视显微镜测量焊缝截面的熔深、熔宽及余高;结合金相显微镜系统观察与分析焊缝中心等轴晶、热影响区宽度及柱状晶宽度的变化。结果 当弧长修正系数为正值时,焊缝表面鱼鳞纹均匀、成形质量优,当弧长修正系数为负值时,出现飞溅与氧化现象,成形质量下降;ALCF对熔深影响显著,负值区熔深更大,当ALCF为-10%时,熔深最大,较熔深最小值增加了86.8%;熔宽变化相对平缓,最大增幅为12.9%;随ALCF从0%增至25%,焊缝中心等轴晶平均尺寸由102.8μm减小至90.5μm;热影响区平均宽度最大变化幅度为279.8μm;柱状晶平均宽度最大变化幅度为341.9μm。结论 调整弧长修正系数可以调节电弧长度与稳定性,可以有效改变焊接热输入及其分布,从而成为调控CMT铝合金焊缝宏观成形与微观组织的重要手段。研究证实,增大正弧长修正系数可细化焊缝中心等轴晶、缩小热影响区范围,但会导致熔深减小并可能促使柱状晶粗化。本研究有望为不同性能需求(如深熔透、优表面或细晶组织)的CMT焊接工艺精确设计提供理论指导和基础数据。 展开更多
关键词 CMT 弧长修正系数 焊缝成形 熔深 焊接工艺参数
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厚壁奥氏体不锈钢焊缝双晶纵波面阵超声全聚焦成像研究
9
作者 刘梓昱 王俊龙 +5 位作者 杨宸旭 杨会敏 马志远 刘伟达 徐喆 林莉 《应用声学》 北大核心 2026年第1期54-61,共8页
针对超声相控阵检测厚壁奥氏体不锈钢焊缝存在非聚焦区域检测信噪比低及结构噪声强,综合导致缺陷定位误差大的问题,采取实验和仿真相结合的方式开展双晶纵波面阵全聚焦成像研究。在厚度76 mm奥氏体不锈钢焊缝试块中加工深度10 mm、30 mm... 针对超声相控阵检测厚壁奥氏体不锈钢焊缝存在非聚焦区域检测信噪比低及结构噪声强,综合导致缺陷定位误差大的问题,采取实验和仿真相结合的方式开展双晶纵波面阵全聚焦成像研究。在厚度76 mm奥氏体不锈钢焊缝试块中加工深度10 mm、30 mm、50 mm和70 mm,直径3.2 mm的侧钻孔。利用电子背散射衍射图谱定量描述焊缝晶粒形态及取向,选取中心频率2.25 MHz、16×4阵元双晶纵波面阵探头,构建三维仿真模型,计算超声波传播路径,优化楔块-工件异质界面折射计算方法,设置基于三维声束传播的延时叠加法则,建立双晶纵波面阵全聚焦成像方法。仿真及实验结果表明,相比于相控阵超声扇扫描,全聚焦检测信噪比提升2.76 dB,扇扫描聚焦区域对应缺陷定位误差降低0.53∼0.69 mm,非聚焦区域降低2.24∼4.63 mm,可提高非“伪聚焦”区域成像效果,一次扫查即可兼顾全厚度区域的成像质量。 展开更多
关键词 厚壁奥氏体不锈钢焊缝 双晶纵波面阵探头 超声相控阵检测 全聚焦方法 信噪比
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纵向磁场调控双丝单弧MAG焊电弧行为及焊缝成形分析
10
作者 张乾 张鸿昌 +2 位作者 李一楠 陈铭浩 张洪涛 《焊接学报》 北大核心 2026年第1期79-86,共8页
磁控双丝单弧MAG焊作为一种新型的高效焊接工艺方法,由于其电弧可控性较差,在焊接过程中易受外界干扰.文中采用自主设计的励磁装置对双丝单电弧MAG焊施加纵向磁场进行调控.其中,基于Maxwell有限元仿真软件定量表征了励磁强度随励磁电流... 磁控双丝单弧MAG焊作为一种新型的高效焊接工艺方法,由于其电弧可控性较差,在焊接过程中易受外界干扰.文中采用自主设计的励磁装置对双丝单电弧MAG焊施加纵向磁场进行调控.其中,基于Maxwell有限元仿真软件定量表征了励磁强度随励磁电流的变化规律,获得不同空间位置下的磁感线分布及磁感应强度分布.通过焊接工艺试验,研究了不同励磁参数下的焊接电弧行为变化规律,分析了外加纵向磁场对焊缝成形及焊缝截面几何特征的影响.结果表明,施加的外部磁场在一定范围内能够有效提高双丝电弧挺度及焊接过程的稳定性,从而大幅度改善焊缝成形质量.外加纵向磁场的变化主要影响焊缝熔深和熔宽,且两者总体呈现相反的变化趋势.当励磁电流为1.5 A,励磁频率为80 Hz时,焊缝成形质量最好. 展开更多
关键词 磁场调控 电弧形态 双丝单弧 焊缝成形 励磁电流
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一种汽包焊缝检测爬壁机器人的设计及分析
11
作者 马育祺 伍剑波 +3 位作者 石跃界 颜荣 刘磊 向天乐 《机械科学与技术》 北大核心 2026年第1期1-11,共11页
面向大型锅炉汽包焊缝自动化检测需求,提出了一种可灵活转向的爬壁机器人。首先,针对汽包外壁面的横、纵焊缝扫查需求设计了可灵活转向的底盘结构和分段扭压的探头耦合结构,并用AnsysEM软件对Halbach磁轮的关键参数进行仿真分析,确定合... 面向大型锅炉汽包焊缝自动化检测需求,提出了一种可灵活转向的爬壁机器人。首先,针对汽包外壁面的横、纵焊缝扫查需求设计了可灵活转向的底盘结构和分段扭压的探头耦合结构,并用AnsysEM软件对Halbach磁轮的关键参数进行仿真分析,确定合适的参数使磁轮满足吸附要求。其次,分析了机器人在扫查过程中的动态性能,并设计PID算法补偿姿态角和速度的波动。最后,根据模型制造出爬壁机器人本体,并在Q235钢平面进行平面扫查和跨焊缝扫查实验。实验结果表明,所提出的爬壁机器人可以完成TOFD扫查动作并在引入PID算法后能稳定跨越焊缝,满足大锅炉汽包焊缝检测需求。 展开更多
关键词 汽包焊缝检测 爬壁机器人 动态分析
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基于改进YOLO v8n的聚乙烯管道焊缝检测算法研究与应用
12
作者 郄继春 王振超 +3 位作者 徐璐 尤启江 张士军 陆剑峰 《中国塑料》 北大核心 2026年第3期48-55,共8页
在YOLO v8的基础上提出了一种改进的焊缝缺陷目标检测算法FWD-YOLO,在backbone部分替换了Conv和C2f模块,Neck部分调用动态采样模块DySample来增强模型对变形和复杂背景的适应能力,同时调入多层通道注意力机制实现多尺度特征融合,并优化... 在YOLO v8的基础上提出了一种改进的焊缝缺陷目标检测算法FWD-YOLO,在backbone部分替换了Conv和C2f模块,Neck部分调用动态采样模块DySample来增强模型对变形和复杂背景的适应能力,同时调入多层通道注意力机制实现多尺度特征融合,并优化了模型的损失函数。通过验证,在工厂现场采集的包含9个缺陷特征的焊缝缺陷数据集上,改进的FWD-YOLO与基线YOLO v8n相比,mAP@50提升了4.8%,达到73.3%,召回率提升了3%,参数量降低22.4%,浮点运算速度降低42.6%;且与YOLO v5n、YOLO v6n、YOLO v9t、YOLO v10n、YOLO 11n及YOLO 12n等基线模型相比,精度均有一定提升;该改进模型能够为聚乙烯管道焊缝的质量检测提供一种高效、可靠的解决方案,为管道系统的安全运行提供了技术支持。 展开更多
关键词 聚乙烯对接焊缝 缺陷检测 图像识别 YOLO v8n 模型改进
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铣槽窄筋钎焊缝激光超声检测方法研究
13
作者 王建超 赵灿 +4 位作者 陈宇航 寇兴 刘郁 裴翠祥 王永红 《应用声学》 北大核心 2026年第1期10-19,共10页
液体火箭发动机推力室铣槽窄筋钎焊质量检测对保障发动机的安全可靠非常重要。为有效解决火箭发动机推力室铣槽窄筋钎焊结构的无损检测难题,该文提出了一种新的利用激光超声技术,以非接触、高分辨、高精度、可达性好、易实现大型复杂构... 液体火箭发动机推力室铣槽窄筋钎焊质量检测对保障发动机的安全可靠非常重要。为有效解决火箭发动机推力室铣槽窄筋钎焊结构的无损检测难题,该文提出了一种新的利用激光超声技术,以非接触、高分辨、高精度、可达性好、易实现大型复杂构件快速自动化扫查的测量方法对发动机推力室铣槽窄筋钎焊质量进行检测与评估。首先,该文针对推力室铣槽窄筋焊缝结构激光超声检测方法机理进行了研究,提出从推力室内壁进行激励检出的方法。其次,基于激光超声理论开发了铣槽窄筋焊缝结构激光激发超声声场仿真技术,进行了仿真优化研究。最后,基于设计开发的检测方法和实验系统,对不同漏焊程度的缺陷进行了实验检测,结果发现,利用激光超声方法可以有效检出铣槽窄筋焊缝缺陷,检测到多个脉冲回波信号,有漏焊缺陷区域相比无漏焊缺陷区域的脉冲回波信号明显提前,且漏焊缺陷信号幅值随着漏焊区域增大而增大,验证了检测方法的有效性。 展开更多
关键词 发动机推力室 铣槽窄筋钎焊缝 激光超声 无损检测
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氢涡轮进气壳体焊缝结构振动疲劳寿命评估
14
作者 高为建 刘士杰 +3 位作者 郭健 李振凯 韩帅 易敏 《火箭推进》 北大核心 2026年第1期95-104,共10页
液体火箭发动机氢涡轮进气壳体焊缝结构在振动载荷作用下存在疲劳失效风险,建立基于振动响应特性的焊缝结构疲劳寿命评估方法具有重要的工程应用价值。基于有限元分析软件ABAQUS/FE-SAFE,研究了氢涡轮进气壳体在随机振动工况下的动力学... 液体火箭发动机氢涡轮进气壳体焊缝结构在振动载荷作用下存在疲劳失效风险,建立基于振动响应特性的焊缝结构疲劳寿命评估方法具有重要的工程应用价值。基于有限元分析软件ABAQUS/FE-SAFE,研究了氢涡轮进气壳体在随机振动工况下的动力学特性,提出了一种评估其焊缝结构振动疲劳寿命的方法,揭示了边界条件对振动疲劳寿命的影响。首先,对氢涡轮进气壳体进行模态分析和频率响应分析,获得模态参数和传递函数;然后,采用Goodman修正法,将平板状焊缝试样的疲劳数据(S-N曲线)进行零均值应力修正;最后,分别使用Dirlik、Steinberg和Bendat方法计算应力幅值的概率密度分布,并结合随机振动理论,建立焊缝振动疲劳寿命预测模型。研究结果表明:依赖于不同的评估方法和边界条件,焊缝结构的振动疲劳寿命约为1200~1900 s。该评估方法为液体火箭发动机氢涡轮进气壳体焊缝的随机振动疲劳寿命设计提供了理论与技术支撑。 展开更多
关键词 液体火箭发动机 氢涡轮进气壳体 焊缝结构 疲劳寿命 随机振动
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融合CNN与高低频聚焦注意力的TOFD焊缝缺陷识别方法
15
作者 张俊辉 唐东林 +2 位作者 王平杰 胡远遥 李渊博 《工程设计学报》 北大核心 2026年第1期44-55,共12页
针对TOFD(time of flight diffraction,衍射时差法)超声检测技术中焊缝缺陷图像受高噪声和干扰条纹影响的问题,以及当前深度学习模型在处理此类图像时面临的特征信息丢失与计算效率失衡的挑战,创新性地提出了一种融合卷积神经网络(convo... 针对TOFD(time of flight diffraction,衍射时差法)超声检测技术中焊缝缺陷图像受高噪声和干扰条纹影响的问题,以及当前深度学习模型在处理此类图像时面临的特征信息丢失与计算效率失衡的挑战,创新性地提出了一种融合卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)与Transformer架构的缺陷识别模型,命名为MHLFNet(multi-scale high-low focused network,多尺度高低聚焦网络)。该模型通过引入多尺度特征融合(multiscale feature fusion,MSFF)模块,显著增强了捕捉局部信息的能力;同时,设计了一种高低频聚焦线性(high-low focused linear,HLFL)模块,利用可调分配比对特征图的高低频信息进行动态注意力分配,并采用聚焦线性注意力代替传统多头自注意力,在有效降低计算复杂度的同时,增强了注意力机制的多样性与特征表达能力。为验证MHLFNet的性能,构建了TOFD焊缝缺陷图像数据集,并进行了系统的实验评估。结果表明,MHLFNet在焊缝缺陷识别任务中实现了98.6%的准确率,同时在模型参数量、浮点运算量以及推理时间方面表现优异。在可视化分析与识别验证中,MHLFNet对高危缺陷(如未熔合和裂纹)展现出卓越的识别能力,证明了其在工业检测中的可靠性与工程价值。 展开更多
关键词 衍射时差法 焊缝缺陷识别 卷积神经网络 Transformer架构 多尺度特征融合
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铝/钢电磁脉冲焊接焊缝成形数值模拟及试验分析
16
作者 王龙 张苇航 +1 位作者 迟露鑫 冉洋 《焊接学报》 北大核心 2026年第3期112-121,共10页
为阐明铝/钢电磁脉冲焊接(electromagnetic pulse welding, EMPW)焊缝成形过程,采用Ansys Maxwell有限元,加载外电路的方法模拟复板6061铝合金碰撞304不锈钢板过程,并进行维氏硬度、背向散射电子衍射技术(electron back scatter diffrac... 为阐明铝/钢电磁脉冲焊接(electromagnetic pulse welding, EMPW)焊缝成形过程,采用Ansys Maxwell有限元,加载外电路的方法模拟复板6061铝合金碰撞304不锈钢板过程,并进行维氏硬度、背向散射电子衍射技术(electron back scatter diffraction, EBSD)及X射线衍射分析(X-ray diffraction analysis,XRD)等测试.结果表明,电磁力分布规律、铝板反弹过程及焊缝形貌等模拟结果与试验数据相吻合,感应电流密度决定焊缝轮廓特征,主要集中在线圈中梁上方的铝板下表面,以正态分布,最高为17.7×10^(9) A/m^(2),呈对称的矩形回路特征,在铝板搭接处及边界具有较强的磁场集聚效应,中梁正对铝板的电磁力密度最高,达到27.3×10^(10) N/m^(3),导致碰撞钢板瞬间反弹而未实现焊接,在磁场聚集作用下,不锈钢焊缝处组织由面心立方晶胞(face-centered cubic, FCC)向体心立方晶胞(body-centered cubic, BCC)转变,且在形成焊缝电磁力密度范围内电磁力密度越大的位置转变量越多,硬度强化越明显,研究结果为减小反弹区,增大焊缝面积,提高接头强度提供数据参考. 展开更多
关键词 铝/钢 电磁脉冲焊 焊缝成形 数值模拟 背向散射电子衍射技术
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钢弹簧浮置板轨道钢轨焊缝对轮轨动力响应的影响
17
作者 王安阳 李霞 +1 位作者 唐虎 王安斌 《城市轨道交通研究》 北大核心 2026年第2期87-92,99,共7页
[目的]钢轨接头焊缝会对车辆与轨道造成负面影响,需研究钢轨焊缝对浮置板轮轨动力响应的影响。[方法]建立车辆-钢弹簧浮置板轨道耦合动力学模型。首先研究了该轨道类型与传统短轨枕轨道在轮轨动力响应上的差异。然后,研究了不同平直度... [目的]钢轨接头焊缝会对车辆与轨道造成负面影响,需研究钢轨焊缝对浮置板轮轨动力响应的影响。[方法]建立车辆-钢弹簧浮置板轨道耦合动力学模型。首先研究了该轨道类型与传统短轨枕轨道在轮轨动力响应上的差异。然后,研究了不同平直度焊缝对轮轨动力响应的影响及其对轨道设施的潜在危害。[结果及结论]钢弹簧浮置板轨道上的焊缝激励产生的轮轨P2力明显小于短轨枕轨道的;浮置板轨道上的焊缝激励会导致更加剧烈的车体振动,从而降低乘坐舒适性;焊缝处的轮轨P2力随焊缝平直度增加而上升,而车速的影响相对较小;焊缝处轮轨产生的较大冲击力,会对扣件弹条造成显著的瞬时拉力波动,进而缩短其疲劳寿命。 展开更多
关键词 城市轨道交通 钢轨焊缝 钢弹簧浮置板轨道 车辆-轨道耦合动力学 轮轨动力响应 P2共振
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B型套筒角焊缝超声相控阵检测的结构盲区分析
18
作者 玄文博 姚欢 +3 位作者 江小斌 钟婷 王富祥 杨辉 《应用声学》 北大核心 2026年第2期368-375,共8页
B型套筒角焊缝内部缺陷常利用相控阵超声进行检测。由于B型套筒角焊缝结构特殊,套筒与管道间存在一定厚度的间隙,造成在结构中传播的声束被间隙遮挡形成检测盲区。该研究以焊缝相控阵检测常用的一维线阵探头为例,对典型规格B型套筒角焊... B型套筒角焊缝内部缺陷常利用相控阵超声进行检测。由于B型套筒角焊缝结构特殊,套筒与管道间存在一定厚度的间隙,造成在结构中传播的声束被间隙遮挡形成检测盲区。该研究以焊缝相控阵检测常用的一维线阵探头为例,对典型规格B型套筒角焊缝利用相控阵全聚焦方法检测时的结构盲区位置、范围及长度等进行了理论分析和实验验证。结果表明:当套筒安装受限使得检测仅能在套筒侧实施时,会存在结构盲区,盲区范围大小与套筒和管道间的间隙、探头孔径大小、楔块角度呈正相关,与套筒厚度呈负相关,通过选择合适的检测条件可减小盲区;但若能在套筒侧用一次波检测、在管道侧用二次波检测,则结构盲区可被完全消除。 展开更多
关键词 B型套筒角焊缝 无损检测 相控阵超声 结构盲区
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结构钢斜对接焊缝连接的统一多轴疲劳寿命预测
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作者 王万祯 《哈尔滨工业大学学报》 北大核心 2026年第2期89-96,共8页
为计算处于复杂应力状态下结构钢焊接连接的多轴疲劳寿命,对斜对接焊缝连接的多轴疲劳裂纹失稳扩展应力场进行了基于椭球面断裂模型的理论计算,得到多轴疲劳裂纹萌生与稳定扩展长度和由椭球面断裂模型定义的疲劳破坏面上的最大断裂因子... 为计算处于复杂应力状态下结构钢焊接连接的多轴疲劳寿命,对斜对接焊缝连接的多轴疲劳裂纹失稳扩展应力场进行了基于椭球面断裂模型的理论计算,得到多轴疲劳裂纹萌生与稳定扩展长度和由椭球面断裂模型定义的疲劳破坏面上的最大断裂因子(最大疲劳载荷作用下)及断裂因子幅(疲劳载荷幅作用下)。建立了满足应力边界条件的统一计算疲劳裂纹萌生和稳定扩展寿命的多轴疲劳模型参数和最大断裂因子、断裂因子幅的函数,综合反映了各应力分量对拉-剪循环应力作用下全熔透斜焊缝十字接头和斜对接焊缝连接多轴疲劳的影响,推导了拉-剪循环应力作用下全熔透斜焊缝十字接头和斜对接焊缝连接的统一多轴疲劳寿命计算式。计算结果表明,推导的统一多轴疲劳寿命计算式对Q345qC钢全熔透斜焊缝十字接头和SAE1050钢斜对接焊缝连接疲劳寿命的计算误差分别为-26.8%~-0.2%和-87.1%~10.2%,现行标准建议的疲劳验算式的计算误差分别为-63.5%~-13.3%和-79.2%~237.33%。提出的多轴疲劳模型可应用于复杂应力状态下结构钢及其连接的多轴疲劳寿命评估。 展开更多
关键词 斜对接焊缝连接 拉-剪循环应力 多轴疲劳 寿命预测 椭球面断裂模型
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基于深度残差网络的多层多道焊缝识别 被引量：2
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作者 何俊杰 王传睿 王天琪 《天津工业大学学报》 北大核心 2025年第1期91-96,共6页
为保证焊缝跟踪的精度并将激光条纹从强弧光、飞溅中分离出来,提出了一种基于深度残差(SRNU)网络的激光条纹分割算法。该算法是将带有弧光的图像送入SRNU模型,对内嵌于Resunet网络的编码层部分进行改进,添加SE模块和分组残差模块,对多... 为保证焊缝跟踪的精度并将激光条纹从强弧光、飞溅中分离出来,提出了一种基于深度残差(SRNU)网络的激光条纹分割算法。该算法是将带有弧光的图像送入SRNU模型,对内嵌于Resunet网络的编码层部分进行改进,添加SE模块和分组残差模块,对多层级特征信息进行提取和解析。结果表明:所提算法与Resunet算法相比,平均交并比、精确率、召回率与F1分数分别提升了0.79%、1.38%、0.50%和0.91%,说明该方法有较好的鲁棒性且具有较强的抗干扰能力,在复杂工况下也能将激光条纹从强弧光、飞溅中分离出来。 展开更多
关键词 结构光视觉传感器 深度学习 多层多道焊缝 焊缝识别 深度残差 激光条纹分割算法
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