一、薄壁管道内部径向裂纹的检测（论文文献综述）
徐俊辉[1]（2021）在《覆土球罐耐压与安全性研究》文中研究指明球罐由于自身的储存优势在化工行业中被广泛使用,且随着化工行业快速发展与先进机械制造技术水平的不断提升,球罐的大型化与高参数化成为目前的主要发展趋势。但是现有的地上球罐在高压、腐蚀等恶劣环境下一旦发生泄露、爆炸等事故,会与罐外的可燃物继续反应形成可燃蒸汽云从而爆炸,爆炸冲击波甚至会带动碎片引起旁边储罐发生穿孔或塑性破坏,形成多米诺效应。如果将球罐覆土处理则能够很好地解决上述问题。另外,球罐覆土处理后能够节省地上空间,这对于目前城市用地紧缺、战略储备需要等问题也具有重要意义。但是,球罐在覆土的情况下也带来其它的问题,首先是球罐上方的土压力是否引起球壳发生屈曲失效,以及覆土模式下球罐的危险性评定问题。因此,研究覆土球罐的耐压性与安全性具有重要的理论和工程意义。论文首先通过对现有土压力计算方法进行分析,利用二维平面数值模拟的方式,提出了一种更符合实际情况的最大土压力计算方法。结合数值模拟出的土压分布情况,以及Shmulevich等人的埋地卧式罐的经典实验结果,推导出真实作用于球罐上方的径向、切向土压力分力,并利用覆土球罐的试验进行验证分析。然后针对覆土球罐在土压等载荷下的稳定性问题展开研究。由于土压力载荷呈现非均匀分布特性,因此选用特征值屈曲分析法进行屈曲计算。以某Φ12368×34mm球罐为研究对象,通过单元选取、模型建立、网格收敛性分析等步骤建立有限元模型,并利用薄膜理论解验证了有限元模型的正确性。通过对球罐耐压性最不利情况下进行了屈曲特征值分析,得到球罐发生失稳时的临界埋深为38.4m,并进行了球罐缩减模型的试验验证分析。最后对于充满液化石油气的覆土球罐进行危险源分析,明确其容易发生爆炸的四种类型,并根据此借助事故树以“覆土球罐爆炸”为顶事件进行了定性分析,采用下行法推导出最小割集并对基本事件进行重要度排序,确定罐内残留物质以及对罐体的敲打引发火灾爆炸的可能性最高。同时确定覆土球罐在土壤中发生爆炸的过程属于近地表爆炸,采用TNT当量法以及莱克霍夫经验公式,得到超压冲击波、振动速度与距离的关系,与地上同规模发生爆炸影响半径进行对比分析表明覆土储存安全性更高。
卢召红[2]（2021）在《薄壁内衬再生复合管层间界面力学行为研究》文中进行了进一步梳理薄壁内衬修复是伴随着埋地管道非开挖修复方法而提出的一种管道再生技术,用于内腐蚀缺陷管的修复补强。目前的研究应用主要集中于施工技术、“宽松”内衬层的屈曲和内衬层材料破坏等力学性能分析上。而采用该技术修复后形成的复合管,其内衬层与原基层管钢之间的界面力学性能直接影响管道的承压能力,在动荷载作用下,振动也会引起复合管道整体屈曲或引起层间剥离使内衬层脱层屈曲,导致管道破坏失效。本文通过建立薄壁内衬复合管力学模型,以薄壁不锈钢和薄壁玻璃钢为内衬层,对再生复合管道层间力学性能及动载下的力学特征进行研究。通过带腐蚀缺陷X52N管钢与薄壁衬层单面粘结试件的拉剪试验和T形板面粘结试件的法向拉伸试验,利用差值法建立了复合管材层间界面切向和法向双线性本构关系模型,并通过对不同腐蚀程度的管钢拉伸及检测试验,得出管钢修复前的材料性能及表观特征。基于双线性本构关系模型及试验结果,建立了带腐蚀缺陷管钢修复后双线性内聚力有限元分析模型。分析结果与试验验证结果基本吻合,表明双线性界面内聚力模型在有限元模型分析中能够准确模拟薄壁内衬复合管材层间力学性能。利用建立的有限元分析模型,分别对原基层管钢腐蚀坑处不同深厚比、不同修复方式下的径向应力、周向应力和等效应力进行分析,得出了原基层管钢内缺陷坑处修复前后的应力重分布现象及极限应力。基于“Kirchhoff-Love”壳理论和“Donnell”圆柱壳理论,建立了薄壁内衬复合管轴向力和径向力作用下的动力屈曲控制方程,并利用Hamilton变分求解,得到内衬修复管壳整体屈曲临界荷载。结合层间界面双线性内聚力模型,建立了有限元分析模型。确定了满足屈曲临界荷载条件下层间最小粘聚力值及内衬层最小厚度的计算方法。针对内衬层脱层屈曲问题,考虑层间耦合作用效应,基于“Winkle”梁理论,建立了薄壁内衬复合管各子壳动力荷载下的非线性控制方程。通过“Newmark”迭代法对方程求解,得到各子壳在层间界面耦合作用下的动力特征。结果表明薄壁子壳产生了“微颤”现象。针对该子壳“微颤”现象,从内衬层厚度、材料属性、基层管壳刚度及层间粘聚力等多角度进行了分析研究,给出了降低或消除该“微颤”现象的措施。本文的研究,可为埋地管道非开挖连续内衬修复技术提供理论依据。研究方法和结论对输送管道、储罐等压力容器及其它结构构件的修复均有借鉴意义。
聂新宇[3]（2021）在《聚乙烯电熔接头拔脱失效研究》文中研究指明我国能源结构存在富煤贫油少气的特点,“十三五”到“十四五”期间总计新建10多万公里油气管道,促使油气管网覆盖进一步扩大,聚乙烯及其复合管以耐腐蚀性好、挠性高、可设计性强等特点,得到越来越广泛的应用,其中电熔连接作为该类管道系统最主要的连接方式之一,也将发挥更加重要的作用。随着聚乙烯电熔接头适用管道系统的输送压力、管道口径增加,管材、电熔套筒的强度通过纤维、钢板等增强材料得到提升,使得熔接区成为接头中的相对薄弱位置,拔脱失效成为接头中的主要失效模式之一。在拔脱失效中,管材从电熔套筒中沿轴向拔脱而出,引起介质泄漏,造成经济损失。目前对聚乙烯电熔接头拔脱失效的发生原因、失效位置与影响因素尚不明确,这严重影响了电熔接头的安全性,也制约了聚乙烯及其复合管道的发展应用。本文在国家自然科学基金面上项目的支持下,以聚乙烯电熔接头为研究对象,采用理论分析、试验研究与数值计算相结合的方法,对熔接区应力与材料性能分布、接头拔脱失效位置与原因、失效压力及其影响因素等方面开展研究,主要完成的工作有:（1）探究聚乙烯电熔接头熔接区的应力分布与材料性能。基于Lubkin和Reissner模型建立考虑弯矩的电熔接头应力场理论计算方法,结果表明熔接区切应力呈U型分布;通过深度敏感压痕技术探究聚乙烯管焊接接头内的弹性模量分布情况,发现熔区材料与母材的模量差异在7%范围内;结合理论模型与熔区材料性能,分析得到材料性能差异对熔接区切应力分布的影响较小,熔区长度与切应力集中系数间存在指数形式关系,为拔脱失效试验开展提供理论基础。（2）开展聚乙烯电熔接头拔脱失效试验,探究接头拔脱失效规律,深入分析拔脱失效原因。设计并焊制不同熔区长度（5 mm～25 mm）下的聚乙烯电熔接头,开展接头短时爆破试验,发现在较小熔区长度内,电熔接头发生拔脱失效,失效压力随熔区长度增加呈指数形式提高,当熔区长度增加到特定值后,失效模式转化为电熔套筒强度失效;对失效试样形貌进行观测,结合理论模型,发现拔脱失效发生在熔接区两端与电阻丝之间,沿轴向贯穿熔接区;进一步设计电熔接头剪切试验,利用数字图像相关技术确定了临界失效时熔合面及电阻丝区域的应变分布规律,并据此提出拔脱失效的判定依据。（3）建立聚乙烯电熔接头拔脱失效数值分析模型。比较数值分析与短时爆破试验结果,得到不同熔区长度接头失效压力的相对误差在1.8%～29.2%之间,电熔套筒外壁应变的相对误差在0.6%～21.2%之间,验证了模型的准确性;基于数值模型,分析了电熔接头拔脱失效过程中,熔区材料的应力分布及其随内压的变化规律;考虑Prony级数形式的聚乙烯黏弹性本构关系,建立长时拔脱失效预测模型,得到熔区材料应力、应变随时间初始变化较快,之后趋于稳定的变化规律;讨论内冷焊区长度、电阻丝直径、电熔套筒壁厚等结构参数对拔脱失效压力的影响规律,并设计一种高压RTP管电熔套筒结构,通过短时爆破试验验证设计结构的合理性。
杜如栋[4]（2020）在《基于穿过式电涡流传感器的钼丝表面缺陷检测研究》文中提出钼丝作为电火花线切割加工中的关键部件,运行在精度要求比较高的环境中,其表面质量越高所加工零部件的品质和精度也就越高。目前工厂所用的钼丝检测设备精度低可靠性差,主要集中在钼丝拉伸成型后的线下检测,极大的影响了检测效率。本文使用穿过式涡流（Encircling eddy current,EER）无损检测技术,在对传感器骨架尺寸和结构进行优化设计的基础上,结合仿真分析和实验检测,进行了 EER检测钼丝缺陷的研究。基于电磁学理论和电涡流检测原理,建立了穿过式探头的三维检测模型。结合实际钼丝表面涡流分布特性,对影响钼丝表面涡流分布状况的参数进行了具体分析。并根据穿过式涡流检测的空载阻抗特性和检测深度,探讨了线圈参数变化对场强的影响。线圈采用自发自收的圆柱形结构,采用控制变量法从线圈的高度,内径,外径三个方面研究不同的线圈尺寸参数对穿过式线圈涡流传感器检测钼丝表面的影响规律,得出了穿过式传感探头的最优设计尺寸。在理论研究的基础上搭建了穿过式涡流在线检测实验台。以穿过式线圈探头为核心,对实验中设计的实验平台结构框架和各组成模块工作原理做了详细分析。并设计了与之配套的可拆卸式探头支架,以便所绕绕的探头线圈拆卸和更换,采用丝杆与螺母相互配合的方式,来适应探头骨架高度位置的调整,实现对微裂纹缺陷的检测,从而提升了检测系统的的检测效率。结合Maxwell有限元对场强进行仿真。通过对裂纹方向进行研究分析,验证了所设计的线圈对轴向和周向缺陷的检测灵敏度。运用参数化扫描的手段,在线圈对轴向和周向裂纹磁感应强度分布的基础上,研究传感器线圈参数的改变与钼丝裂纹方向之间的响应关系。并结合所得到的磁场强度曲线,分析其峰值峰谷的变化规律,探寻传感探头与裂纹方向相匹配的最佳尺寸,为传感线圈的设计提供参考。结合实验,将线圈进行了结构优化,设计了带阶梯凹槽的穿过式线圈骨架,并对仿真所得的线圈最优参数进行验证,确定所设计线圈对各裂纹方向都有较高的灵敏度。综上所述,本文对EER探头结构设计和性能测试做了深入的研究。一方面,基于现有的涡流检测理论及经验,在线圈结构上进行了创新,保证了线圈和试件之间的提离高度和同轴度。另一方面,在实验检测的基础上,结合仿真分析软件,将参数化扫描与实验检测结果进行对比,并对不同裂纹方向的涡流信号分布规律做了研究。最后利用数据采集卡,验证了所设计上位机软件对EER检测信号测试的可行性。
贺霞[5]（2020）在《杨木高强度微波预处理特性与机理研究》文中研究说明高强度微波预处理是一种极具发展潜能的木材改性新技术,国内外研究重点集中在木材微波预处理工艺探索以及微波预处理材物理力学性能研究等方面,而对木材高强度微波预处理机理缺乏系统研究。本研究以速生人工林杨树木材为研究对象,系统研究了超宽频率范围内杨木介电特性,阐明高强度微波预处理对杨木温湿变化特性、宏-微观构造等影响规律,构建高强度微波预处理杨木水分非均匀分布热迁移和微波爆破预处理模型,探明杨木单细胞微波爆破预处理临界条件,最终揭示杨木高强度微波预处理机理,以期为速生杨木高强微波预处理改性和高附加值功能木质复合材料制造技术的后续研究提供科学依据和理论支撑。本研究的主要结论有:（1）揭示了超宽频率范围内杨木介电特性变化规律,构建了杨木介电常数、损耗因数与影响因子间的量化数学模型,确定了微波预处理过程中杨木试件的厚度范围:杨木介电常数和损耗因数随着含水率和温度的增加而增大,随着频率的升高而缓慢减小,当杨木含水率从0%增加到98.91%时,杨木介电常数最大可增加8.2倍,损耗因数最大可增加86.3倍;杨木介电特性存在各向异性,纵向介电常数和损耗因数大于横向,径向略大于弦向;含水率对杨木介电特性的影响最显着,温度次之,纹理方向最小;杨木介电特性数学模型拟合系数的平方都在0.90以上,能很好的模拟杨木不同纹理方向介电特性随含水率的变化;采用915 MHz和2450 MHz频率的微波对高含水率（100%左右）杨木进行预处理,试件厚度应分别控制在12 cm和4 cm以内。（2）探明了高强度微波预处理条件对杨木温湿变特性的影响规律,并计算了杨木内部的微波场强:高强度微波预处理能使杨木温度迅速升高,最大升温速率可达3.03℃/s;杨木内部的温度分布存在不均匀性和复杂性,且不存在整体性固定分布模式的温度场;微波功率越大,升温速率越快,终了温度越高;微波辐射时间越长,恒温期越长,终了温度越高;初含水率越低、厚度越大,杨木内部温度分布越均匀;高强度微波预处理能显着降低杨木含水率,每千瓦微波能每小时能排除0.41.1 kg的水分,失水速率最大可达1.22%/s;提水率随着微波时间的增大而增大,随着初含水率的增大而减小;杨木内部的微波场强与含水率和温度有关,微波场强度随着温度升高而增大,随着含水率的增加而降低。（3）探明了高强度微波预处理对杨木微观和宏观构造的影响规律,揭示了杨木高强度微波预处理过程中裂纹产生机理:微波预处理后,杨木横切面出现明显裂纹,且裂纹主要沿着木射线方向呈辐射状分布,裂纹长度、宽度不一;裂纹产生部位主要集中在木纤维间胞间层、导管与射线薄壁细胞胞间层、木纤维与射线薄壁细胞胞间层及导管、木纤维细胞壁的纹孔处;增大微波功率,延长微波时间,增加辐射次数是改善微波预处理材裂纹分布均匀性的有效措施;裂纹产生部位与细胞不同壁层的化学成分及微纤丝排列方向有关,木材胞间层木质素含量高、纤维含量少,纹孔周围细胞壁微纤丝角大,两者构成了细胞壁弱相结构,应力作用下易发生破坏;微波预处理过程中,细胞壁微纤丝角差异引起的干缩差异易形成细胞壁微裂纹。（4）表征了杨木孔隙率分布,构建了杨木微观密度和微观含水率定量表征方程、水分非均匀分布下杨木高强度微波预处理热迁移模型,探明了微波预处理过程中热量的传递规律:杨木早晚材孔隙率最大相差47.5%,杨木微观密度随着孔隙率的增大而减小,微观含水率随着孔隙率的增大而增大,在不同水分饱和度状态下,杨木微观含水率差异最大可达59%;基于非匀质构建的微波预处理热迁移模型可以较为准确表征杨木水分非均匀分布对微波预处理过程中温度分布的影响,微波预处理过程中杨木内部温度差异高达98℃,饱和水蒸汽压差最大可达0.15 MPa,热量从含水率为20%-60%的区域向含水率较高（120%以上）区域和含水率较低区域（20%以下）迁移。（5）构建了杨木高强度微波爆破预处理预测模型,求解了微波爆破预处理临界压强和温度条件,揭示了微波爆破预处理机理:在杨木高强度微波预处理过程中,细胞壁处于三向应力状态（轴向应力、径向应力和周向应力）,其中轴向应力在壁厚方向处处相等,周向应力和径向应力沿壁厚非均匀分布,在内壁处达到最大值;杨木导管爆破的最小蒸汽压强和温度分别为0.32 MPa和133℃,射线薄壁细胞爆破的临界蒸汽压和温度分别为0.4 MPa和140.2℃,木纤维屈服的临界压强和爆破压强分别为1.19 MPa和2.3 MPa,对应的屈服温度和爆破温度分别为180℃和206℃;杨木高强度微波预处理过程中,木材内部温度不均匀分布引起的热应变与内部快速失水引起的湿应变,是造成杨木纹孔膜、胞间层、薄壁细胞等细胞组织挤压、拉伸,甚至破坏,实现杨木微波爆破的最主要原因;裂纹首先出现在纹孔膜和复合胞间层处,再相继出现在射线薄壁细胞、导管和木纤维细胞壁上,且裂纹由细胞壁内表面向外壁扩展。
胡思雅[6]（2020）在《双槽圆形薄壁管横向裂纹的应力强度因子》文中提出异型薄壁管结构广泛应用于石化设备、航空航天、建筑桥梁、海洋船舶、汽车制造、管线铺设中,根据截面形状不同可以分为方形管、矩形管、圆形管、椭圆管、平椭圆管、半圆形管、菱形管、多棱柱管、双槽圆形薄壁管等。由于加工工艺、使用工况（腐蚀、载荷）等因素影响,常出现裂纹及裂纹类缺陷,其断裂扩展成为异型薄壁管结构主要失效形式之一。断裂力学研究的主要内容就是裂纹开裂行为和扩展规律。应力强度因子K是裂纹尖端奇异应力场应力集中程度的度量,是断裂理论中典型的断裂参量,是建立K型断裂韧性和断裂准则的重要基础。因此,对异型薄壁管结构建立简单准确的应力强度因子求解方法具有重要的理论意义和工程实际意义。本文以守恒律为理论核心,以双槽圆形薄壁管为研究对象,研究了纯弯曲载荷作用下该管横截面上多种不同裂纹构型应力强度因子的计算问题。首先,通过深入研究守恒律J2积分在空间与平面断裂问题中的特征和使用规律,以及材料力学中梁的变形理论,建立了一个求解异型薄壁管结构应力强度因子的计算方法。该方法的关键是选取适当的积分路径,显化应力强度因子对守恒律J2积分的贡献,使J2积分方程转化为求解应力强度因子的方程。然后,利用守恒律构建了求解双槽圆形薄壁管槽底单、双裂纹,侧壁对称弧裂纹,以及槽顶角裂纹构型的裂尖应力强度因子计算方法。针对复杂多裂纹构型,当管横截面上具有多个不同裂纹尖端奇异应力场时,由材料力学中平截面的变形假设,得出了复杂多裂纹应力强度因子间关系的补充方程。将J2积分方程与补充方程联立求解,最终得出应力强度因子计算解的表达式。最后,将本文给出的计算解与有限元数值解进行对比分析,并计算相对误差,验证了本文理论计算方法的有效性。此外,本文方法同样适用于求解其他异型薄壁管复杂裂纹结构的应力强度因子问题,计算过程简单,计算效率高。
王大鹏[7]（2020）在《连续玻璃纤维复合带增强聚乙烯管道失效研究》文中研究说明增强热塑性塑料复合管（Reinforced Thermoplastic Pipe,简称RTP）是近年来新兴的增强复合管道,在各国引起了高度的重视,并且迅速发展。增强热塑性塑料复合管主要由3层结构组成,内层多为耐磨耐腐蚀适合输送流体的聚乙烯层,可以根据实际需要对内层材料进行改性;中间层为增强层,增强层的材料种类很多,常用的有:钢带、钢丝、芳纶纤维、玻璃纤维、超高分子量聚乙烯纤维以及芳纶纤维、玻璃纤维与树脂复合成的复合带等,增强层可以根据压力等级,可以多层结构;外层主要起抗划痕、抗静电的保护作用。本课题组自主研发的连续玻璃纤维复合带增强聚乙烯管道（continuous fiberglass composite tape reinforced thermoplastic pipe,简称CFT-RTP）,以连续玻璃纤维束制成玻纤带作为增强材料缠绕在聚乙烯内管上,外层包覆聚乙烯,三层完全熔合在一起。CFT-RTP主要的优点是耐压、耐腐蚀、质量轻、接头少、成本低,与塑料管道相比可以承受更高的压力,与钢管、铁管比较可以很好地解决腐蚀问题,在承受较高工作压力的基础上,保持了塑料管道柔韧性的特点,可以做成几十米到近千米盘卷的连续管。主要应用在石油、天然气开采、长距离高压输送,以及市政水利等需要较高压力输送介质的管线领域。CFT-RTP在长期使用过程中,将会承受内压载荷、外压载荷、疲劳载荷等因素的影响,还会面临着很多不确定因素的影响,管道的长期安全使用性能面临着巨大的挑战。为了确保管道在长期使用过程中的可靠性和安全性,需要仔细分析CFT-RTP在不同载荷作用下的力学性能,评估其相关的设计安全系数,重点测试出CFT-RTP爆破压力、静液压力、疲劳压力与工作压力之间的系数关系,评估出在不同受力状态下CFT-RTP的长期使用寿命。本文的主要研究内容及结论包括以下几个方面:（1）玻璃纤维在拉伸应力场中长期行为研究玻纤带增强聚乙烯管道中,玻璃纤维作为增强材料起到主要承压作用,要了解CFT-RTP在受力条件下的失效形式和失效机理,首先应该了解玻璃纤维和玻璃纤维复合带在应力场中的行为。目前对于玻璃纤维在长期使用过程中性能以及断裂机理的研究相对较少,玻璃纤维及其复合材料在应力作用下的长期使用寿命尚不清楚。本文在不同的恒定拉伸应力条件下对玻璃纤维及玻璃纤维复合带进行长期拉伸试验,得到不同拉伸应力下玻璃纤维及玻璃纤维复合带的断裂时间,推断出玻璃纤维的临界断裂应力,分析玻璃纤维在拉伸应力场中断裂断口微观形貌,通过断裂力学理论以及化学键理论解释断裂机理。对于山东玻纤集团股份有限公司生产的2400 TEX的玻璃纤维,其拉伸断裂强度为1280 MPa,拉伸应力场中长期断裂临界值为断裂强度的55.6%,玻璃纤维临界断裂应力为711.68 MPa,当拉伸应力低于临界断裂应力时,玻璃纤维将不发生断裂,当拉伸应力大于临界断裂应力时,断裂时间随拉伸应力的增大而减小。玻璃纤维表面处理可以延缓断裂时间,但不会改变临界断裂应力。为保证玻璃纤维的长期使用寿命,其所承受的最大应力不得超过临界断裂应力。（2）CFT-RTP短期爆破失效研究为了确定已开发CFT-RTP的最大承压能力,为CFT-RTP安全使用提供可靠性的理论依据,同时也为了 CFT-RTP新产品不同规格的开发与研究,需要分析出CFT-RTP强度分析方法以及相关的计算公式。根据CFT-RTP的特点,在充分地分析了玻璃纤维与塑料两种原材料性能的基础上,对CFT-RTP进行了短期爆破试验。根据对管道试验测试的数据,分析增强层受力情况,从而为管道公称压力的确定提供可靠性依据。管道的爆破试验,可为短期静液压试验、长期静液压试验以及疲劳试验等一系列的管材的测试试验提供可靠的压力分级基础。管道的爆破试验的结果,可以得到CFT-RTP最大承压能力,可初步验证管道爆破强度计算方法的准确性,可以初步预估管道合理的安全系数。通过对管道的爆破试验,分析破坏形式,分析CFT-RTP各层之间熔接性是否良好,CFT-RTP整体性能是否良好。通过对CFT-RTP爆破试验的结果分析,为管道的安全使用提的理论支撑,也为新产品的开发提供了基础参数。CFT-RTP材料及其结构的可设计性,表现在内外层基体可以根据实际工况需求改变材料种类,必要时可以对材料进行改性,增强层的可设计性就更大了,根据压力等级,可以更改增强层纤维类型、增强层体积分数、增强层缠绕角度、增强层层数等参数。根据外界条件和使用要求等,对CFT-RTP结构的形式和尺寸等进行改变,使CFT-RTP满足性能要求的基础上、尽可能的将重量和经济指标做到合理和优化。（3）CFT-RTP长期静压载荷下失效研究CFT-RTP长期静压研究需要解决两个问题:一是在某一温度条件下,在一定的使用寿命范围内,管道所能承受的最大内压载荷是多少?二是在一定温度条件下,管道在某一内压载荷条件下,其长期使用寿命有多长时间?对CFT-RTP在不同内压载荷作用下,检测其失效时间,推断出CFT-RTP长期失效寿命。CFT-RTP在长期静液压力条件下主要由增强层中连续玻璃纤维承压,其受力状态与连续玻璃纤维在拉伸应力场中的受力状态类似。CFT-RTP在长期静液压力条件下的受力状态与纯聚乙烯管道的受力状态不同,不能完全照搬聚乙烯管道压力等级之间的关系。外径110 mm,总壁厚10 mm,内层壁厚6 mm,增强层厚度1.2 mm,外层壁厚2.8 mm的CFT-RTP在常温条件下的最大长期工作压力为爆破压力的40%（3.3 MPa）,此压力可以满足CFT-RTP长期使用寿命的要求。CFT-RTP的短期静液压力等于爆破压力的56%,即爆破压力等于短期静液压力的2倍。CFT-RTP的爆破压力等于短期静液压力的2倍,等于最大长期使用压力的2.5倍。（4）CFT-RTP在疲劳载荷下失效研究目前对于CFT-RTP在长期使用过程中疲劳性能以及疲劳失效机理的研究相对较少,CFT-RTP在疲劳应力作用下的长期使用寿命尚不清楚。本文在恒定应力比,不同疲劳平均应力的条件下,对CFT-RTP进行长期压力循环疲劳试验,得到不同疲劳平均应力下CFT-RTP的循环失效次数,推断出CFT-RTP的临界疲劳失效应力,分析断口微观形貌,分析在疲劳应力条件下裂纹扩展机理。所以对于外径110mm,总壁厚10 mm,爆破压力8.32 MPa的CFT-RTP,在循环振幅±3%,频率10次/min,应力比0.94的条件下,CFT-RTP临界疲劳应力为爆破压力的40.43%及3.364 MPa。当疲劳平均应力低于临界疲劳应力时,玻璃纤维将不发生断裂,CFT-RTP不再疲劳失效,当疲劳平均应力高于临界疲劳应力时,失效次数随疲劳平均应力的增大而减小。频率较低时,频率的改变对于CFT-RTP的疲劳几乎没有影响。为保证CFT-RTP的长期使用寿命,其所承受的最大疲劳平均应力不得超过临界疲劳应力。
李代峰[8]（2020）在《薄壁管壳受迫振动位移响应及损伤识别》文中指出薄壁圆柱壳是一种具有优良力学性能的空间曲面结构,被广泛应用于生产生活中。管壳受到外部激励时会产生振动及噪声,长期的振动冲击容易导致结构损伤,因此研究管壳的振动响应特性,对损伤的检测和评估具有重要意义。针对上述问题,本文对薄壁圆柱壳的振动特性进行研究,通过分析裂纹管壳的振动位移响应特性,提出了基于位移幅值特性的损伤识别方法,主要工作及成果如下:（1）基于Flügge壳体理论建立了薄壁管壳自由振动方程,以波传播方法进行研究,对耦合系统特征方程系数进行修正,推导得到了关于系统特征方程系数的六次代数方程和八次代数方程,通过求解六次代数方程得到管壳各阶耦合模态下的固有频率,与有限元法及其它文献的计算结果进行比较验证了理论计算的可靠性,并进一步给出了管壳几何参数与各阶模态下管壳固有频率的关系。通过求解八次代数方程得到管壳无量纲轴向特征波数,分析了管壳前几阶周向模态下的频散特性,其中详细讨论了传播波的频散特性,给出了在各阶周向模态下三支传播波的波传播特性,结果表明:衰减驻波只会在相对低频段出现,随着无量纲频率的升高,管壳系统最终都会含有三支传播波和一支近场波,且三支传播波分别反映其弯曲、扭转和拉伸特性。（2）将周向余弦分布激励作为外部激励源,采用傅里叶变换的方法将系统特征方程变换到波数域进行求解,根据留数定理将无限域的积分问题转化求特征根问题,得到了薄壁圆柱壳受迫振动位移响应的具体表达式。对不同周向模态下薄壁管壳的位移响应幅值特性进行分析,得到了呼吸模态下管壳轴向和径向位移的解耦特性。并进一步研究了薄壁圆柱壳的无量纲输入功率流特性,得到了无量纲输入功率流在频域的波动规律及其峰值位置分布。（3）基于兰金涡模型,结合赫姆霍兹的求解方法求解得到旋涡贯穿的临界条件,并基于流固耦合理论对管壳模型进行修正。建立相应的流固耦合模型,分析了旋涡冲击下,不同管径下管壳的受迫振动响应特性,结果表明:管壳振动信号的突变特征与旋涡的临界贯穿状态相关。（4）基于线弹簧理论分析了直裂纹对管壳局部刚度的影响,以及位移在裂纹处的不连续性,建立相应的含直裂纹管有限元模型,对不同裂纹参数下的裂纹管壳进行模态分析,给出了管壳前三阶固有频率与裂纹参数之间的变化关系。以周向均匀分布激励作为裂纹管壳的外部激励源,研究了裂纹管壳的受迫振动响应,对比分析了应力波在完善管壳和裂纹管壳上的传播方式,以及管壳轴向、周向和径向三个方向的位移响应的规律,详细分析了径向位移响应特性与裂纹周向位置之间的关系,最后根据裂纹管壳的固有频率特性和径向位移幅值特性对裂纹的周向位置、轴向位置、相对深度进行有效识别。研究成果可为薄壁管壳振动和损伤识别相关研究提供技术支持。
闻东东[9]（2020）在《脉冲涡流检测提离交叉点的获取及调节方法研究》文中研究指明带非导电涂层的承压薄壁部件在航空航天和核工业等领域中都有广泛应用,其安全稳定工作是实现承压设备可靠运行的关键。外部环境的腐蚀或内部液体的侵蚀问题严重威胁着承压薄壁部件的可靠性和安全性。因此,对其进行定期的检测和维护就显得尤为重要。然而,非导电涂层的存在会限制或影响常规检测技术的应用。脉冲涡流检测技术具有无需消解外部涂层、成本低、安全性高等优点,是有效解决这一难题的检测方法。由于非导电涂层厚度的变化及表面污垢的影响,会致使脉冲涡流检测探头出现浮动、倾斜和偏离等提离距离的变化,并影响脉冲涡流检测精度和可靠性。提离交叉点作为对探头提离变化免疫的信号特征,能够有效抑制非导电涂层或表面污垢对脉冲涡流检测信号的影响。然而,提离交叉点信号特征在铁磁性材料的脉冲涡流检测信号中不显现,限制了提离交叉点信号特征在铁磁性材料检测中的应用。而且,在实际检测中,提离交叉点的获取方法和途径相对单一,也不能满足变化的检测范围和精度的需求,也进一步限制了提离交叉点的扩展应用。因此,开展铁磁性材料条件下提离交叉点的获取及调节方法研究,是实现提离交叉点应用于铁磁性材料检测和扩展应用的关键课题。本文在国家自然科学基金面上项目的资助下,结合提离交叉点的显现特性和变化规律,采用理论建模、数值仿真分析、实验等方式,深入开展了脉冲涡流信号提离交叉点的获取与调节方法的研究。研究工作主要包括:1.根据承压薄壁部件腐蚀减薄缺陷所致的厚度变化特性,结合涡流检测原理和电磁理论基础,建立了多层导电结构的多匝线圈的谐波涡流厚度检测模型。在此基础上,结合脉冲激励频域信号,利用反傅立叶变换方法建立了多层导电结构的多匝线圈的脉冲涡流厚度检测模型,并利用MATLAB软件对脉冲涡流厚度检测模型进行了数值仿真分析。最后,根据涡流检测系统的组成,搭建了谐波涡流和脉冲涡流检测试验系统,验证了所建立的脉冲涡流检测模型的正确性和数值仿真的有效性。2.结合探头提离距离变化对脉冲涡流信号的影响规律,分析了被测铁磁性材料试件的厚度、电导率、磁导率和探头提离距离变化对脉冲涡流差分信号标准差的影响规律。接着,通过对铁磁性材料的脉冲涡流差分信号和其标准差的再次差分处理,发现了铁磁性材料脉冲涡流二次差分信号中的时域提离交叉点现象。在此基础上,提出了脉冲涡流信号二次差分方法,获取到了铁磁性材料条件下时域提离交叉点。进一步,分析了获取的时域提离交叉点厚度测量的可行性,研究了铁磁性材料时域提离交叉点的影响因素和变化规律。最后,通过试验验证了脉冲涡流信号二次差分方法的有效性和获取的时域提离交叉点厚度测量的可行性。3.根据时域提离交叉点的提离不变特性,在不同探头提离距离变化的条件下,分析了铁磁性和非铁磁性材料的脉冲涡流差分信号的频谱特性。在变化的实部谱和虚部谱中,发现了铁磁性和非铁磁性材料的频域提离交叉点。接着,分析了获取的铁磁性和非铁磁性材料的频域提离交叉点厚度测量的可行性,研究脉冲激励信号变化对频域提离交叉点的影响规律。最后,通过实验验证了频域提离交叉点是切实存在,且可用于被测试件厚度的测量。4.基于脉冲激励信号变化对时域和频域提离交叉点的调节作用,分析了脉冲激励信号频率和上升时间变化,对时域和频域提离交叉点厚度测量曲线的影响作用和规律,明确了脉冲激励信号频率和上升时间变化,对时域和频域提离交叉点厚度测量曲线的调节作用。进一步,研究了脉冲激励信号频率和上升时间变化,对时域和频域提离交叉点厚度测量精度和范围的调节规律,发现增加脉冲激励信号上升时间或减小脉冲激励信号频率,在一定范围内,可以增加时域和频域提离交叉点的厚度测量范围,提高时域和频域提离交叉点的厚度测量精度。最后,通过实验验证了脉冲激励信号频率和上升时间变化对提离交叉点厚度测量精度和范围的调节作用。本文所取得的研究成果对脉冲涡流信号提离交叉点的扩展应用具有重要的指导意义,为带非导电涂层的承压薄壁部件的厚度测量提供了有效、可靠的技术手段,也进一步提升了脉冲涡流检测技术的应用价值。该论文有图122幅,表15个,参考文献160篇。
原天宇[10]（2020）在《基于单相机的数字图像相关方法及其应用》文中进行了进一步梳理在现代光测力学中,数字图像相关方法因其非接触式全场测量、环境适应性好等优点,被广泛应用于实验力学与其他交叉学科研究领域。目前,用于工业检测领域的三维数字图像相关方法仍然以双相机成像系统为主,在狭小空间进行测量时,存在两个相机间基线长度不足导致系统无法放置的问题;在应用于动态测量时,则存在相机间的同步问题。针对传统双相机的应用局限性,本文提出了一种基于单相机的三维数字图像相关方法,并将其应用于管道的无损检测与蜂窝夹芯板的低速冲击中。主要的研究内容有以下几个方面:1、将单相机与两个双棱镜结合,组成单相机-双棱镜测量系统。通过研究其成像原理,建立了单相机三维数字图像相关方法的光学模型,并且给出了观测视场的调节范围。另外,以传统双相机测量结果为基准,通过形貌重建与刚体位移实验得到,两种方法的最大相对误差小于1%,验证了方法的准确性。2、将单相机三维数字图像相关方法应用于管道的无损检测,重建了管道表面的缺陷形貌,测得表面变形最深处占管道直径的16.5%。同时,采用同轴光源照明,对长为750mm、直径为40mm的管道内部进行缺陷检测。测量得到,管道内焊缝缺陷呈现“月牙”形状,其距底部约为86mm,长度约为48.2mm,最大宽度约为4.9mm。此外,还采用基于应变测量的方法确定了管道内微小裂纹的位置,根据不同载荷下内表面x方向的正应变分布,预测了管道裂纹的走向。3、在蜂窝夹芯板的低速冲击实验中,通过研究不同能级下单次与多次冲击后的能量变化,分析得到了吸能率随冲击能量与冲击次数的变化情况。冲击后,采用所提方法重建了损伤试件的三维形貌,得到了不同能量的单次与多次冲击下蜂窝夹芯板的损伤参数,并以损伤深度表征蜂窝夹芯板的破坏,进一步分析了低速冲击中的吸能过程。在剩余压缩强度实验中,采用该方法测量试件的全场应变分布。结果表明,冲击点处的应力集中最终导致了试件的压缩失效;对所有试件进行实验后,得到了弯曲破坏、局部弯曲与脱粘破坏、脱粘分层三种主要的压缩失效形式。4、采用所提方法测量了蜂窝夹芯板在低速冲击中未冲击面的瞬态损伤。通过采集冲击过程中的动态图像,结合数字图像相关计算,得到了离面位移随时间呈现非线性增大的趋势。结合3kg重物两次冲击中的位移云图,进一步得到了离面位移以冲击点为中心,呈椭圆形向四周扩散的规律。另外,在两次冲击中选取三个相同时刻,检测了过冲击点处的离面位移空间分布情况,测得在冲击点附近有10mm左右的损伤宽度。最后,通过对比第二次冲击时的离面位移变化,分析了试件贯穿后,冲击对试件的变形影响。本文对单相机-双棱镜组成的三维数字图像相关方法与应用进行深入研究,通过建立物理模型、原理分析与实验研究,得到了测量精度较高的单相机三维数字图像相关方法,并将其应用在了无损检测与复合材料的低速冲击方面,为工程应用提供了可靠的理论依据与实验方法,具有良好的应用前景。
二、薄壁管道内部径向裂纹的检测（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、薄壁管道内部径向裂纹的检测（论文提纲范文）
（1）覆土球罐耐压与安全性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 文献综述 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 球形储罐简介 |
| 1.1.2 球罐安全问题分析 |
| 1.2 覆土罐研究与发展 |
| 1.2.1 覆土罐国内外发展历程 |
| 1.2.2 覆土罐的问题分析 |
| 1.3 覆土薄壁结构稳定性研究 |
| 1.3.1 薄壁构件及其失稳 |
| 1.3.2 薄壳结构屈曲理论研究与发展 |
| 1.3.3 覆土结构屈曲问题研究现状 |
| 1.4 覆土罐安全性评价研究进展 |
| 1.5 课题的提出与研究内容 |
| 1.5.1 问题分析 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 1.5.3 技术路线 |
| 2 覆土球罐土压力载荷分析 |
| 2.1 问题分析 |
| 2.2 覆土球罐土压力计算方法研究 |
| 2.2.1 土体的相关假设 |
| 2.2.2 土压力计算方法 |
| 2.2.3 最大静止土压力计算方法研究 |
| 2.3 覆土球罐最大土压力数值方法研究 |
| 2.3.1 几何模型 |
| 2.3.2 材料模型 |
| 2.3.3 边界条件与工况 |
| 2.3.4 网格收敛性分析 |
| 2.3.5 覆土球罐土压力影响因素与结果分析 |
| 2.4 覆土球罐土压力载荷转换 |
| 2.5 覆土球罐土压试验研究 |
| 2.5.1 研究目的 |
| 2.5.2 实验的器材 |
| 2.5.3 实验准备与过程 |
| 2.5.4 土工实验 |
| 2.5.5 实验结果分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 覆土球罐屈曲行为及耐压性研究 |
| 3.1 覆土球罐屈曲失效原因分析 |
| 3.2 球罐屈曲数值计算方法选取 |
| 3.2.1 不同屈曲数值方法比较分析 |
| 3.2.2 特征值法基本理论与方法 |
| 3.3 覆土球罐屈曲计算有限元建模 |
| 3.3.1 覆土球罐结构 |
| 3.3.2 有限元建模 |
| 3.3.3 土压力载荷以及约束条件 |
| 3.4 覆土球罐屈曲数值结果分析 |
| 3.4.1 内压下验证分析 |
| 3.4.2 均匀外压下验证分析 |
| 3.4.3 屈曲危险工况分析 |
| 3.4.4 失稳临界埋深分析 |
| 3.4.5 数值计算结果验证分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 覆土球罐安全性分析及危险性评价 |
| 4.1 覆土球罐危险源分析 |
| 4.1.1 液化石油气的液态与气态特性 |
| 4.1.2 液化石油气危险特性分析 |
| 4.2 覆土球罐爆炸事故分析及预防措施 |
| 4.2.1 覆土球罐爆炸事故类型分析 |
| 4.2.2 覆土球罐爆炸危险性定性分析 |
| 4.2.3 覆土球罐爆炸预防措施 |
| 4.3 覆土球罐爆炸源强估算 |
| 4.3.1 覆土球罐爆炸过程分析 |
| 4.3.2 覆土球罐爆炸冲击计算准则 |
| 4.3.3 覆土球罐爆炸伤害效应 |
| 4.3.4 实例分析与结果 |
| 4.4 地上火灾对覆土球罐的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（2）薄壁内衬再生复合管层间界面力学行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 创新点摘要 |
| 第1章 概述 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状及发展动态分析 |
| 1.2.1 复合材料层间界面应力分析研究现状 |
| 1.2.2 内衬修复管道屈曲问题研究现状 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第2章 薄壁内衬再生复合管材层间界面力学性能分析 |
| 2.1 复合管材单剪试件拉剪试验 |
| 2.1.1 试验方法 |
| 2.1.2 试验结果及分析 |
| 2.2 复合管材界面法向应力位移试验 |
| 2.2.1 试验方法 |
| 2.2.2 试验结果及分析 |
| 2.3 复合管材界面粘结性能数值分析 |
| 2.3.1 复合管材界面粘结性能数值分析方法 |
| 2.3.2 数值模拟分析结果 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 薄壁内衬再生复合管层间应力分析 |
| 3.1 带腐蚀缺陷管钢修复前的基本力学性能分析 |
| 3.1.1 带腐蚀缺陷管钢材料力学性能试验 |
| 3.1.2 带腐蚀缺陷管钢腐蚀坑处应力状态分析 |
| 3.2 复合管层间界面应力计算方法 |
| 3.2.1 计算分析模型 |
| 3.2.2 复合管层间应力计算分析 |
| 3.3 内缺陷管道修复前后腐蚀坑处应力状态分析 |
| 3.3.1 修复前缺陷处应力分析 |
| 3.3.2 修复后层间缺陷处应力状态分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 薄壁内衬再生复合管壳层间临界屈曲荷载分析 |
| 4.1 复合管壳力学分析模型 |
| 4.2 复合管壳基本力学特征 |
| 4.2.1 复合管壳材料基本属性 |
| 4.2.2 复合管壳壳体内力状态分析 |
| 4.2.3 外力作用下复合管壳的临界屈曲控制方程 |
| 4.3 轴向载荷作用下复合管壳的屈曲分析 |
| 4.3.1 轴向荷载下复合管壳的屈曲方程 |
| 4.3.2 埋地复合管道轴向作用力及临界屈曲荷载 |
| 4.3.3 复合管壳层间粘结力最小值 |
| 4.3.4 轴向载荷下复合管壳的屈曲分析 |
| 4.4 径向载荷作用下复合管壳的屈曲分析 |
| 4.4.1 径向载荷下复合管壳的屈曲方程 |
| 4.4.2 径向载荷下复合管壳的临界屈曲压力 |
| 4.4.3 径向载荷下复合管壳的屈曲分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 薄壁内衬再生复合管壳层间界面耦合作用下动力特征 |
| 5.1 复合管壳层间几何模型 |
| 5.2 径向荷载下复合管层间壳体的运动控制方程 |
| 5.2.1 复合管壳非线性运动控制方程 |
| 5.2.2 子壳非线性控制方程 |
| 5.2.3 复合管壳层间作用应力 |
| 5.3 复合管子壳层间耦合作用下的控制方程解 |
| 5.3.1 控制方程求解方法 |
| 5.3.2 子壳1控制方程解 |
| 5.3.3 子壳2控制方程解 |
| 5.4 薄壁内衬再生复合管脱层子壳动力屈曲数值分析 |
| 5.4.1 复合管子壳非线性动力响应 |
| 5.4.2 不同内衬层复合管壳非线性动力响应 |
| 5.4.3 内衬层厚度对子壳间非线性动力响应的影响 |
| 5.4.4 外层管壳刚度对子壳间非线性动力响应的影响 |
| 5.4.5 层间粘结强度对薄壁内衬层动态响应的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士期间发表的论文及其它成果 |
| 附录 |
| 附录一 子壳径向位移响应计算代码 |
| 致谢 |
（3）聚乙烯电熔接头拔脱失效研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 油气长输管道概述 |
| 1.1.2 增强热塑性复合管 |
| 1.1.3 RTP管道连接方法 |
| 1.2 电熔接头力学性能研究现状 |
| 1.2.1 测试方法 |
| 1.2.2 失效模式 |
| 1.3 拔脱失效研究现状 |
| 1.3.1 理论研究 |
| 1.3.2 数值模拟 |
| 1.3.3 试验研究 |
| 1.4 目前存在的问题 |
| 1.5 研究内容及技术路线图 |
| 1.5.1 课题来源 |
| 1.5.2 主要内容 |
| 1.5.3 技术路线 |
| 2 电熔接头切应力分布与熔区材料性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 熔接区切应力分布理论模型 |
| 2.2.1 基本假设 |
| 2.2.2 应力分析 |
| 2.2.3 边界条件 |
| 2.2.4 求解方法 |
| 2.3 熔区材料弹性模量研究 |
| 2.3.1 深度敏感压痕技术 |
| 2.3.2 试样制备 |
| 2.3.3 试验装置与方法 |
| 2.3.4 结果分析与讨论 |
| 2.4 熔接区切应力分布规律 |
| 2.4.1 应力集中现象与模型验证 |
| 2.4.2 熔区材料性能的影响分析 |
| 2.4.3 接头结构参数的影响分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 聚乙烯电熔接头拔脱失效试验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 电熔接头短时爆破试验 |
| 3.2.1 试样制备 |
| 3.2.2 试验装置 |
| 3.2.3 试验方法 |
| 3.3 结果分析与讨论 |
| 3.3.1 失效模式与压力 |
| 3.3.2 拔脱失效分析 |
| 3.3.3 电熔套筒强度失效分析 |
| 3.4 拔脱失效原因探究 |
| 3.4.1 剪切试验内容 |
| 3.4.2 剪切失效过程分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 聚乙烯电熔接头拔脱失效数值分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 聚乙烯电熔接头有限元分析模型 |
| 4.2.1 几何模型 |
| 4.2.2 材料参数 |
| 4.2.3 载荷及边界条件 |
| 4.2.4 相互作用设置及网格划分 |
| 4.3 试验验证与结果分析 |
| 4.3.1 试验验证 |
| 4.3.2 拔脱失效过程分析 |
| 4.3.3 时间对拔脱失效影响规律探究 |
| 4.4 结构参数对拔脱失效的影响分析 |
| 4.4.1 内冷焊区长度 |
| 4.4.2 电阻丝直径 |
| 4.4.3 电熔套筒壁厚 |
| 4.5 高压RTP管电熔接头应用案例 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 主要创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 在读博士期间取得的科研成果 |
（4）基于穿过式电涡流传感器的钼丝表面缺陷检测研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 钼丝研究背景及意义 |
| 1.2 穿过式涡流技术国内外研究现状 |
| 1.3 穿过式涡流检测技术的发展趋势 |
| 1.4 论文主要研究内容 |
| 2 钼丝表面质量检测的基本理论 |
| 2.1 电磁场基本理论 |
| 2.2 钼丝涡流检测的基本原理 |
| 2.3 传感器的阻抗分析 |
| 2.4 钼丝穿过式线圈检测的阻抗分析 |
| 2.5 传感器检测的趋肤效应和渗透深度 |
| 2.6 传感器探头设计 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 钼丝穿过式涡流检测的实验平台设计 |
| 3.1 实验平台结构框架 |
| 3.2 钼丝表面展开机构设计 |
| 3.3 可拆卸式探头支架设计 |
| 3.4 钼丝电磁特性仿真分析 |
| 3.5 钼丝表面裂纹方向对仿真结果的影响 |
| 3.6 缺陷位置对检测结果的影响 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 检测信号处理 |
| 4.1 线圈品质因数 |
| 4.2 穿过式涡流检测的信号采集 |
| 4.3 穿过式涡流信号的处理 |
| 4.4 基于Ⅵ的上位机程序开发 |
| 4.5 穿过式涡流检测的信号处理 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 总结和展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 致谢 |
| 学位论文数据集 |
（5）杨木高强度微波预处理特性与机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 微波与微波加热 |
| 1.3 木材微波预处理研究进展 |
| 1.3.1 国外研究进展 |
| 1.3.2 国内研究进展 |
| 1.4 研究目的及主要内容 |
| 1.4.1 研究目的 |
| 1.4.2 主要内容 |
| 1.5 技术路线 |
| 2 木材高强度微波预处理设备研制 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 微波加热机理 |
| 2.2.1 介质的极化 |
| 2.2.2 微波对木材的加热作用 |
| 2.2.3 木材微波加热发热量计算 |
| 2.3 木材微波预处理及改性试验装置研制 |
| 2.3.1 微波加热体系的构成 |
| 2.3.2 木材微波处理专用设备 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 杨木介电特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 材料与方法 |
| 3.2.1 材料与设备 |
| 3.2.2 方法与步骤 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 含水率和微波频率对杨木介电特性的影响 |
| 3.3.2 温度对杨木介电特性的影响 |
| 3.3.3 纹理方向对杨木介电特性的影响 |
| 3.3.4 杨木介电特性数学模型 |
| 3.3.5 微波穿透深度 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 杨木高强度微波预处理特性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 微波设备输出功率测定 |
| 4.2.1 试验设备与方法 |
| 4.2.2 试验结果与讨论 |
| 4.3 微波预处理过程中杨木的温变特性 |
| 4.3.1 辐射功率对微波预处理过程中杨木温变特性的影响 |
| 4.3.2 辐射时间对微波预处理过程中杨木温变特性的影响 |
| 4.3.3 初含水率对微波预处理过程中杨木温变特性的影响 |
| 4.3.4 试件厚度对微波预处理过程中杨木温变特性的影响 |
| 4.4 微波预处理过程中杨木的湿变特性 |
| 4.4.1 辐射功率对微波预处理过程中杨木湿变特性的影响 |
| 4.4.2 辐射时间对微波预处理过程中杨木湿变特性的影响 |
| 4.4.3 初含水率对微波预处理过程中杨木湿变特性的影响 |
| 4.4.4 试件厚度对微波预处理过程中杨木湿变特性的影响 |
| 4.5 微波预处理杨木的宏观微观结构 |
| 4.5.1 微波预处理杨木的宏观结构 |
| 4.5.2 微波预处理杨木的微观结构 |
| 4.5.3 微波预处理杨木结构破坏机理 |
| 4.6 杨木内部微波场强度数字模拟 |
| 4.6.1 微波场反问题计算算法的问题描述 |
| 4.6.2 遗传算法设计与实现 |
| 4.6.3 理论模型试验验证 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 杨木高强度微波预处理热迁移的非均质效应研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 参数表征 |
| 5.3 杨木水分非均匀分布定量表征研究 |
| 5.3.1 材料与设备 |
| 5.3.2 方法与步骤 |
| 5.3.3 结果与讨论 |
| 5.4 杨木微波预处理非匀质传热模型构建 |
| 5.4.1 物理假定 |
| 5.4.2 数学模型构建 |
| 5.5 杨木微波预处理传热模型验证 |
| 5.5.1 材料与方法 |
| 5.5.2 结果与讨论 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 杨木高强度微波预处理微观力学理论分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 杨木细胞微观特性 |
| 6.3 杨木高强度微波预处理预测模型 |
| 6.3.1 模型假设 |
| 6.3.2 模型理论分析 |
| 6.4 杨木高强度微波预处理爆破临界值 |
| 6.4.1 杨木导管爆破临界值 |
| 6.4.2 杨木射线薄壁细胞爆破临界值 |
| 6.4.3 杨木纤维爆破临界值 |
| 6.5 杨木高强度微波预处理机理 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 结论 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 建议 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的主要学术成果 |
| 致谢 |
（6）双槽圆形薄壁管横向裂纹的应力强度因子（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 断裂力学简介 |
| 1.2.1 断裂力学的发展 |
| 1.2.2 断裂力学的主要研究内容 |
| 1.2.3 断裂力学的应用 |
| 1.3 应力强度因子国内外研究现状 |
| 1.3.1 应力强度因子国外研究现状 |
| 1.3.2 应力强度因子国内研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 2 断裂力学基本理论 |
| 2.1 裂纹的分类 |
| 2.2 I型裂纹尖端附近的应力场和位移场 |
| 2.3 断裂参量 |
| 2.3.1 应变能释放率与G准则 |
| 2.3.2 应力强度因子与K准则 |
| 2.3.3 J积分与J积分的能量表示 |
| 2.4 求解应力强度因子的方法 |
| 2.4.1 解析法 |
| 2.4.2 数值法 |
| 2.4.3 实测法 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 守恒律J积分的主要内容及应用 |
| 3.1 守恒律J积分 |
| 3.2 J_1积分的主要内容 |
| 3.3 J_2积分的主要内容 |
| 3.4 守恒律J_2积分在求解含Ⅰ型裂纹管壳结构应力强度因子中的应用 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 弯曲载荷作用下双槽圆形薄壁管Ⅰ型裂纹的应力强度因子 |
| 4.1 双槽圆形薄壁管槽底开裂单裂纹的应力强度因子 |
| 4.1.1 闭合曲面三维J_2积分 |
| 4.1.2 双槽圆形薄壁管槽底开裂单裂纹的正则化应力强度因子 |
| 4.2 双槽圆形薄壁管槽底对称开裂双裂纹的应力强度因子 |
| 4.2.1 闭合曲面三维J_2积分 |
| 4.2.2 双槽圆形薄壁管槽底对称开裂双裂纹的正则化应力强度因子 |
| 4.3 双槽圆形薄壁管侧壁对称开裂双裂纹的应力强度因子 |
| 4.3.1 闭合曲面三维J_2积分 |
| 4.3.2 双槽圆形薄壁管侧壁对称开裂双裂纹的正则化应力强度因子 |
| 4.4 双槽圆形薄壁管四角同步开裂多裂纹的应力强度因子 |
| 4.4.1 闭合曲面三维J_2积分 |
| 4.4.2 补充方程 |
| 4.4.3 双槽圆形薄壁管四角同步开裂多裂纹的正则化应力强度因子 |
| 4.5 双槽圆形薄壁管四角独立开裂多裂纹的应力强度因子 |
| 4.5.1 闭合曲面三维J_2积分 |
| 4.5.2 补充方程 |
| 4.5.3 双槽圆形薄壁管四角独立开裂多裂纹的应力强度因子 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 有限元分析与结果对比 |
| 5.1 有限元法的基本思想和基本求解步骤 |
| 5.2 有限元模拟软件ANSYS |
| 5.3 用ANSYS有限元软件求解应力强度因子的具体过程 |
| 5.4 ANSYS有限元结果 |
| 5.5 有限元数值解与理论计算解对比分析及结论 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 符号说明 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
| 硕士学位论文缴送登记表 |
（7）连续玻璃纤维复合带增强聚乙烯管道失效研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 RTP国内外发展现状 |
| 1.3 RTP成型工艺技术 |
| 1.4 国内外对RTP性能研究及失效分析进展 |
| 1.5 本文研究的意义 |
| 1.6 本文研究的主要内容 |
| 1.7 本文的创新点 |
| 2 玻璃纤维在拉伸应力场中长期失效行为研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 玻璃纤维及玻纤带在拉伸应力场的试验 |
| 2.3 试验结果与讨论 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 玻纤带增强聚乙烯管道短期爆破失效分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 CFT-RTP壁结构设计 |
| 3.3 CFT-RTP短期爆破失效 |
| 3.4 增强层规格对CFT-RTP爆破失效的影响 |
| 3.5 CFT-RTP各层熔接性能 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 玻纤带增强聚乙烯管道长期静压失效分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 连续玻纤带增强聚乙烯管道静压试验 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 玻纤带增强聚乙烯管道疲劳失效研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 连续玻纤带增强聚乙烯管道疲劳试验 |
| 5.3 试验结果与讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 致谢 |
| 学位论文数据集 |
（8）薄壁管壳受迫振动位移响应及损伤识别（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 薄壁管壳的建模与求解 |
| 1.2.1 理想圆柱壳 |
| 1.2.2 加肋圆柱壳 |
| 1.2.3 双圆柱壳 |
| 1.2.4 其它管壳结构 |
| 1.3 薄壁管壳受迫振动响应 |
| 1.3.1 受迫振动响应特性 |
| 1.3.2 能量流与声辐射 |
| 1.4 损伤结构研究现状 |
| 1.4.1 损伤识别方法 |
| 1.5 本课题研究内容 |
| 1.5.1 课题研究内容 |
| 1.5.2 课题技术路线 |
| 第2章 薄壁管壳自由振动 |
| 2.1 本章引言 |
| 2.2 薄壁管壳自由振动方程 |
| 2.3 管壳自由振动频率特性分析 |
| 2.3.1 管壳的耦合模态 |
| 2.3.2 固有频率分析 |
| 2.4 波传播特性分析 |
| 2.4.1 频散曲线 |
| 2.4.2 传播波特性 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 薄壁管壳受迫振动 |
| 3.1 本章引言 |
| 3.2 薄壁管壳受迫振动位移方程求解 |
| 3.2.1 管壳受迫振动位移求解 |
| 3.2.2 管壳受迫振动输入功率流 |
| 3.3 管壳受迫振动位移响应分析 |
| 3.3.1 薄壁管壳受迫振动位移响应 |
| 3.4 管壳的受迫振动输入能量流 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 流固耦合条件下管壳受迫振动 |
| 4.1 本章引言 |
| 4.2 控制方程 |
| 4.2.1 兰金涡模型 |
| 4.2.2 旋涡临界条件 |
| 4.2.3 流固耦合模型修正 |
| 4.3 模型建立及参数设定 |
| 4.3.1 模型参数 |
| 4.3.2 模型有效性验证 |
| 4.4 仿真结果与分析 |
| 4.4.1 旋涡的形成及发展过程 |
| 4.4.2 压力脉动分析 |
| 4.4.3 旋涡冲击下管壳振动位移响应分析 |
| 4.4.4 旋涡冲击下管壳振动加速度响应分析 |
| 4.4.5 旋涡冲击下管壳振动响应频谱分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 裂纹管壳受迫振动响应与损伤识别 |
| 5.1 本章引言 |
| 5.2 直裂纹理论模型 |
| 5.3 直裂纹管壳有限元模型 |
| 5.3.1 管壳模型参数 |
| 5.3.2 外部激励源 |
| 5.3.3 网格无关性验证 |
| 5.4 结果与分析 |
| 5.4.1 裂纹管壳固有频率特性分析 |
| 5.4.2 裂纹管受迫振动响应分析 |
| 5.4.3 基于位移响应和固有频率特性的损伤识别 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 1 作者简历 |
| 2 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 学位论文数据集 |
（9）脉冲涡流检测提离交叉点的获取及调节方法研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 课题背景及研究意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 现有研究存在的问题 |
| 1.5 课题研究内容 |
| 2 脉冲涡流检测模型及实验系统的构建 |
| 2.1 脉冲涡流检测原理 |
| 2.2 脉冲涡流检测模型 |
| 2.3 实验系统的搭建 |
| 2.4 模型的实验验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 铁磁性材料时域提离交叉点的获取方法研究 |
| 3.1 铁磁性材料脉冲涡流信号分析 |
| 3.2 脉冲涡流信号二次差分方法 |
| 3.3 铁磁性材料时域提离交叉点的影响因素分析 |
| 3.4 二次差分方法的实验验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 铁磁性和非铁磁性材料频域提离交叉点的研究 |
| 4.1 频域提离交叉点的获取 |
| 4.2 频域提离交叉点厚度测量的可行性分析 |
| 4.3 脉冲激励信号对频域提离交叉点的影响 |
| 4.4 频域提离交叉点的实验验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 脉冲激励信号对提离交叉点厚度测量的调节研究 |
| 5.1 脉冲激励信号对提离交叉点厚度测量曲线的影响 |
| 5.2 时域提离交叉点厚度测量精度和范围的调节 |
| 5.3 频域提离交叉点厚度测量精度和范围的调节 |
| 5.4 脉冲激励信号调节作用的实验验证 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（10）基于单相机的数字图像相关方法及其应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 二维数字图像相关方法研究 |
| 1.3 三维数字图像相关方法研究 |
| 1.4 数字图像相关方法应用研究 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第二章 单相机三维数字图像相关方法 |
| 2.1 单相机三维数字图像相关方法基本原理 |
| 2.1.1 光学模型 |
| 2.1.2 单相机-双棱镜系统的观测视场 |
| 2.2 单相机三维数字图像相关方法系统验证 |
| 2.2.1 实验过程 |
| 2.2.2 曲面结构的形貌测量 |
| 2.2.3 刚体位移测量 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 单相机三维数字图像相关方法在无损检测上的应用 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 单相机测量系统应用于管道缺陷检测 |
| 3.2.1 薄壁管道外表面缺陷检测 |
| 3.2.2 管道内壁过量焊缝缺陷检测 |
| 3.2.3 管道内壁微裂纹检测 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 单相机三维数字图像相关方法在蜂窝夹芯板的低速冲击上的应用 |
| 4.1 低速冲击实验 |
| 4.1.1 材料与实验方案 |
| 4.1.2 单次冲击时的力学响应 |
| 4.1.3 多次冲击时的力学响应 |
| 4.2 冲击损伤参数测量 |
| 4.2.1 损伤区域三维形貌测量 |
| 4.2.2 单次冲击下损伤深度、面积、体积的变化规律 |
| 4.2.3 多次冲击下损伤深度、面积、体积的变化规律 |
| 4.3 冲击后压缩实验 |
| 4.3.1 实验概况 |
| 4.3.2 全场应变分布 |
| 4.3.3 失效形式分析 |
| 4.4 基于单摄像机系统的蜂窝夹芯板瞬态冲击损伤实验 |
| 4.4.1 实验方案 |
| 4.4.2 结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 参与科研项目与发表论文 |
| 致谢 |
四、薄壁管道内部径向裂纹的检测（论文参考文献）
- [1]覆土球罐耐压与安全性研究[D]. 徐俊辉. 大连理工大学, 2021(01)
- [2]薄壁内衬再生复合管层间界面力学行为研究[D]. 卢召红. 东北石油大学, 2021(02)
- [3]聚乙烯电熔接头拔脱失效研究[D]. 聂新宇. 浙江大学, 2021(06)
- [4]基于穿过式电涡流传感器的钼丝表面缺陷检测研究[D]. 杜如栋. 山东科技大学, 2020(06)
- [5]杨木高强度微波预处理特性与机理研究[D]. 贺霞. 中南林业科技大学, 2020
- [6]双槽圆形薄壁管横向裂纹的应力强度因子[D]. 胡思雅. 辽宁石油化工大学, 2020(04)
- [7]连续玻璃纤维复合带增强聚乙烯管道失效研究[D]. 王大鹏. 山东科技大学, 2020(06)
- [8]薄壁管壳受迫振动位移响应及损伤识别[D]. 李代峰. 浙江工业大学, 2020(02)
- [9]脉冲涡流检测提离交叉点的获取及调节方法研究[D]. 闻东东. 中国矿业大学, 2020(01)
- [10]基于单相机的数字图像相关方法及其应用[D]. 原天宇. 山东理工大学, 2020(02)