本实用新型公开了一种桥梁检测车防倾翻保护装置,包括回转底座、油缸、变幅支座和连杆机构,回转底座一端通过轴承与变幅支座一端连接,回转底座另一端通过油缸与变幅支座中间位置连接,变幅支座通过连杆机构与桁架机构相连,在框架展开时,防倾翻限位块伸出部分与回转底座一端接触。本实用新型采用在与回转底座一端连接的变幅支座外侧焊接有防倾翻限位块技术方案,在框架展开油缸失效的情况下,能对变幅支座及其相连的其它部件起着很好的保护作用,有效防止整体框架倾翻,增加了桥梁检测车作业的安全性。
本发明公开了一种铝合金活塞顶面无损检测系统及方法,其中系统包括导轨、活塞安装部件以及阻挡部件;导轨上沿其运行方向依次设有第一清洗吹干区、喷涂着色区、第一静置区、第二清洗吹干区、喷涂显影剂区、第二静置区、人工挑选区以及第三清洗吹干区,第一清洗吹干区、喷涂着色区、第二清洗吹干区、喷涂显影剂区以及第三清洗吹干区的对应位置均设有机械手;还包括用于控制机械手以及阻挡部件动作的控制器。本发明所提供的系统,通过在导轨上设置不同的工作区域,利用机械手完成对应区域的工作,可有效提高自动化程度,降低劳动强度;采用渗透检测的方式,可以对活塞的整个顶面及燃烧室进行无损检测,降低了活塞工作时失效的风险。
本发明公开了一种混凝土箱梁桥腹板竖向预应力筋张拉力的检测系统及方法,系统包括钢绞线、波纹管、锚具、锚垫板、非张拉端锚垫板,非张拉端锚具;波纹管套装在钢绞线上,波纹管位于锚垫板、非张拉端锚垫板之间;钢绞线一端穿过锚垫板和锚具,锚具与锚垫板保持接触;另一端穿过非张拉端锚垫板、非张拉端锚具,锚固在混凝土箱梁桥腹板内;非张拉端锚垫板、非张拉端锚具、波纹管及锚垫板锚固于混凝土箱梁桥腹板内,所述的锚具上设有加速度传感器及击振器,加速度传感器与电脑连接。本发明彻底地解决了预应力损失过大导致失效的问题,能够有效地防止预应力钢绞线的混凝土结构失效,提高结构稳定性和可靠性。
本实用新型公开了一种混凝土箱梁桥腹板竖向预应力筋张拉力的检测系统,包括钢绞线、波纹管、锚具、锚垫板、非张拉端锚垫板,非张拉端锚具;波纹管套装在钢绞线上,波纹管位于锚垫板、非张拉端锚垫板之间;钢绞线一端穿过锚垫板和锚具,锚具与锚垫板保持接触;另一端穿过非张拉端锚垫板、非张拉端锚具,锚固在混凝土箱梁桥腹板内;非张拉端锚垫板、非张拉端锚具、波纹管及锚垫板锚固于混凝土箱梁桥腹板内,所述的锚具上设有加速度传感器及击振器,加速度传感器与电脑连接。本实用新型彻底地解决了预应力损失过大导致失效的问题,能够有效地防止预应力钢绞线的混凝土结构失效,提高结构稳定性和可靠性。
本发明公开了一种电机控制器绝缘检测电路,包括电阻分压电路、隔离光耦电路以及信号调理电路,所述隔离光耦电路分别连接电阻分压电路和信号调理电路。本发明的有益效果:本发明在整车高压电上电待机或运行的情况下,能够快速地检测出强电回路与车体的绝缘状况,一旦检测出绝缘破坏,此电路能够快速的关断电机控制器的运行,避免因电机控制器失效对整车和乘车人员的安全威胁和经济损失。
本发明公开了一种锚索支护力检测装置及方法,检测装置包括压力计、反力罩和锚索张拉机具,通过反力罩对待测锚索、锚索托盘及锚索锁具进行包围保护,使锚索拉拔器的后坐力作用在反力罩上,避免因后坐力的影响导致检测结果不能真实反映锚索的实际支护力,在保证锚索拉拔正常进行的同时,能快速且有效地检测出锚索的支护力;同时采用压力计为检测锚索支护力提供一个判断值,在压力计数值变化时马上停止对锚索的张拉,在检测支护力的同时不会破坏待测锚索的锚固结构而使锚索失效,且能快速且有效地检测出锚索的支护力,为巷道围岩的稳定控制提供可靠的数据支撑。
本发明公开了一种涡轮叶片热障涂层模拟试验过程中损伤实时检测方法,其步骤包括:进行实时检测的预处理,包括高温散斑制备和/或波导杆连接;制备与安装涡轮模型;连接和校准无损检测装置;开启试验平台,进行服役环境的模拟试验;开启无损检测设备进行检测。本发明通过待测涡轮叶片热障涂层确定涡轮模型类型,实现了高温、高速、带冲蚀和/或腐蚀颗粒的燃气作用于涡轮叶片热障涂层损伤的演化,用声发射检测、高温变形检测和/或红外热成像检测中的一种或多种方法分析裂纹演变规律、三维应变场和三维位移场以及界面脱层的演变规律和机制,有效解决了高速旋转时涂层失效实时检测的难题,为涡轮叶片热障涂层的应用和设计提供的关键技术。
本发明提供了一种软包电池封装效果检测装置以及检测方法,检测装置包括上压片、下压片、硬质气管、螺母和气泵装置,采用此种检测装置的检测方法是:首先在封装电芯铝塑膜上划出一条切口,把固定有硬质气管的下压片通过切口放入电芯内,然后把上压片带密封层的一面压合铝塑膜,再通过螺母压紧固定,再放入清水中,把硬质气管通过气体管路连接气泵装置,并向封装电芯中鼓气,观察电芯在不同气压下铝塑膜的漏气情况,依此来判断电芯的封装效果,通过此方法能直观有效的判定电池封装的有效性,且能测量出极限的耐压值,为电芯失效分析提供理论依据。
本发明公开了一种风力发电机基础锚栓预紧力矩检测方法,首先建立风力发电机基础锚栓锚固系统弯曲振动力学模型;然后推导基础锚栓锚固系统固有频率方程;接着在基础锚栓外露段的顶端通过激振手锤施加瞬态激励,通过加速度传感器采集、动态信号采集与分析仪分析振动信号获得风力发电机基础锚栓振动固有频率,然后基于力学模型和固有频率方程,得到法向接触刚度k;从而间接识别风力发电机基础锚栓预紧力矩。本发明的检测方法能够检测风致疲劳导致的风力发电机基础锚栓预紧力矩损失过大和失效问题,对指导基础锚栓再次预紧与加固、避免预紧力矩损失过大或失效导致风机产生严重事故具有重要的技术、经济效益,商业前景可观。
本发明公开了一种考虑摩擦热分布的机械密封不对中状态热仿真分析方法。本发明主要包括具有不对中装配关系的机械密封实体建模与网格划分、结构动力学仿真边界条件加载与求解、接触端面上接触压强平均值分布获取、包含摩擦热功率分布源项的机械密封热仿真模型建模与求解等步骤。本发明充分考虑到了机械密封不对中状态下接触端面摩擦不均匀的真实情况,在热仿真模型中以摩擦热功率分布的方式考察了机械密封不对中状态对热量源项的影响,故能够精确仿真不对中状态机械密封的温度和热流密度分布,更为接近实际情况,有助于指导机械密封的失效模式分析和设计改进。
本发明涉及一种复合材料的有限元分析方法,其包括以下步骤:步骤1:建立数学模型,利用三维软件建立三维模型;步骤2:利用有限元软件对所建立的模型定义材料属性并进行网格划分,转换成有限元模型,所述定义材料属性为依据材料的各向异性进行定义,即对每层的缠绕方向、缠绕厚度以及材料的失效准则来进行定义;步骤3:对有限元模型进行边界条件加载,根据受力的实际情况对模型进行条件加载,模拟实际情况;步骤4:进行有限元分析,得出应力分布云图及位移状况图。本发明在分析时,定义材料属性为依据材料的各向异性进行定义,按每一层的缠绕方向和缠绕厚度来进行分别计算,从而对复合材料每层的缠绕方向、残余预紧力能进行很好的模拟。
本发明提供了考虑物质膨胀效应的铅酸电池板栅强度仿真分析方法,包括确定辅助物质体积以及充满电和放电完全状态时活性物质的物质的量,计算铅膏平均体积膨胀率,建立极板结构静力学分析模型、添加材料属性和接触关系、施加约束和载荷,求解和获得板栅应力分布及变形分布等步骤。本发明充分考虑到了铅酸电池放电过程物质体积膨胀的效应,通过将因电化学反应导致的物质膨胀等效为温度变化因素引起的热膨胀,进而基于成熟的结构仿真分析方法准确实现了物质膨胀效应作用下的板栅结构静力学分析,故科学可靠、计算量小、应用方便,且有助于指导铅酸电池板栅的失效模式分析和设计优化。
本发明提供了一种模拟硬质涂层内部裂纹与界面裂纹的有限元分析方法,本发明提供的方法联合了内聚力单元法和扩展有限元法,添加在硬质涂层与基底之间的内聚力单元能很好地膜拟硬质涂层的界面开裂行为,硬质涂层内定义的三维有限元模型的裂纹扩展区域能有效地模拟沿任意路径扩展的膜内裂纹。本发明提供的方法能同时对硬质涂层界面失效与膜内裂纹的扩展进行模拟,根据数值仿真结果,指导制备具有强结合性能的硬质涂层的实验方案设计与改进。本发明提供的方法只需建立与实验工况相近的有限元模型,进行有限元分析,即可实现对硬质涂层裂纹的出现与扩展行为进行数值模拟,适用于硬质涂层失效行为的分析,有助于指导实验设计,降低实验成本。
一种热障涂层损伤模式自动识别的声发射信号分析方法,属于热障涂层失效无损实时检测技术领域。采集热障涂层的损伤声发射信号;对声发射信号进行小波包变换,提取小波能谱系数作为模式识别的特征参数;建立BP神经网络分类系统,对BP网络进行训练,得到训练好的BP网络;提取待识别的声发射信号小波能谱系数,输入给训练好的BP网络,识别出声发射信号的损伤模式;统计每一损伤声发射事件数,得出各种损伤声发射信号数与外加载荷的关系曲线。本发明对失效过程进行实时或原位的无损检测,为正确的理解其失效行为提供直接的依据和指导。本发明能准确识别出热障涂层不同损伤模式的声发射信号,对实现热障涂层失效过程的实时检测具有重大意义。
本发明公开了一种考虑载荷冲击和热冲击共同循环作用下的涂层失效试验装置,包括支撑架、底座、伺服电机、圆柱凸轮、冲击机构、精密液压升降台、测力台、涂层试样、红外测温装置及激光发射器。该装置工作时,由伺服电机驱动圆柱凸轮转动,进而带动冲击机构对涂层试样产生一种上下冲击运动,通过测力台对冲击力进行测量,同时,将冲击力产生的信号反馈给中控台,控制激光发射器同步加载热冲击;通过调节精密液压升降台高度及激光发射器的控制电流,有效控制冲击过程中的机械载荷的大小和温度的高低。本发明结构简单,控制方便,能为研究涂层试样在载荷冲击和热冲击共同循环作用下的失效机理提供一种有效的实验手段。
本发明公开了一种考虑机械—热冲击循环载荷作用的涂层失效试验装置,包括底板、减速电机、曲柄滑块机构、金属材料试样、硬质合金涂层平板、测力传感器、固定座、上滑道、下滑道、红外测温器及电加载装置;所述的底板上固定有所述的减速电机、滑块支座及下滑道;所述的减速电机、曲柄滑块机构、金属材料试样依次顺序联接;所述的硬质合金涂层平板、测力传感器通过固定座固定,固定座与上滑道固定;所述的红外测温器和电加载装置均放置于底板上;金属材料试样和硬质合金涂层平板分别与电加载装置的正负极相连。该装置可通过曲柄滑块机构产生的金属材料试样循环撞击硬质合金涂层平板,进而产生机械冲击,并在冲击过程中由于金属材料试样与涂层平板间的电路短路而在接触点处产生热量,从而来实验仿真硬质合金涂层材料在机械—热冲击循环载荷作用的失效过程。
一种基于JC算法的热障涂层界面氧化失效可靠性评估方法,属于热障涂层材料的可靠性分析技术领域。建立热障涂层的失效准则确立其极限状态方程,分析状态方程中各参量的随机统计特性;设定各参量的初始验算点,将功能函数在验算点进行一阶泰勒展开,迭代计算出最优验算点,输出该失效模式的一阶失效概率;当功能函数非线性程度较高时,将功能函数在验算点处进行二阶泰勒展开,计算二阶失效概率;拟合失效概率和各参量的二次函数,计算各参量的敏感性因子。本发明借鉴工程可靠性分析的JC算法,能够简单、快速、定量地评估热障涂层的可靠性,还可根据敏感性因子来分析各参量对热障涂层失效的影响程度,对热障涂层的可靠性评估具有重大意义。
本实用新型公开了一种海上浮式风机系泊系统断裂失效预报系统,包括平台位姿传感模块、缆索张紧力传感模块、信号采集与传输模块、系泊系统动力学分析模块和缆索断裂失效判断模块;平台位姿传感模块位于整机重心位置处,缆索上端安装有缆索张紧力传感模块,信号采集与传输模块与平台位姿传感模块和缆索张紧力传感模块相连,所述系泊系统动力学分析模块与缆索断裂失效判断模块相连。本实用新型采用GPS系统与惯性测量单元组合能够实现浮式平台的精确实时定位;基于系泊系统动力学响应分析,通过理论计算与检测结果对比进行系泊缆索断裂失效判断,可实现性强。
本发明公开了一种海上浮式风机系泊系统断裂失效预报方法与系统,所述预报方法的步骤如下:1)建立系统动力学模型,计算临界运动区域及缆索检测张紧力;2)当平台在临界运动区域时,计算缆索动态张紧力;3)将动态与检测张紧力对比,判断缆索状态;4)平台超出临界运动区域,缆索断裂失效,判断断裂缆索编号。所述预报系统,包括平台位姿传感模块、缆索张紧力传感模块、信号采集与传输模块、系泊系统动力学分析模块和缆索断裂失效判断模块;平台位姿传感模块位于整机重心位置处,缆索上端安装有缆索张紧力传感模块,信号采集与传输模块与平台位姿传感模块和缆索张紧力传感模块相连,所述系泊系统动力学分析模块与缆索断裂失效判断模块相连。
本发明公开了一种高斯混合隐马尔可夫模型和回归分析的剩余寿命预测方法,具体步骤如下:(1)使用小波包算法分解进行特征矢量提取;(2)建立不同故障模式的高斯混合隐马尔科夫模型库;(3)建立不同故障模式的零部件失效时间模型;(4)零部件故障模式识别和失效状态评估;(5)利用回归分析预测剩余使用寿命。本发明融合数据驱动和概率统计的剩余寿命预测方法,充分利用各自的优势:隐马尔科夫模型对剩余使用寿命进行预测,具有随机性和有实时性;将零部件失效过程划分为多个阶段,采用概率统计和回归分析的手段对当前使用时间进行修正,提高了剩余寿命预测的精度。本发明具有预测精度高、运算速度快、实时性强、成本低等优点。
本实用新型公布了一种用于评估螺栓松动和失效的监测系统,系统包括螺纹紧固件,螺栓在上工件伸出的螺纹段先套合智能垫片后再通过螺母拧紧;智能垫片上设置有第一电极层、第二电极层以及两者之间设置的柔性压电材料层;第一电极层上部以及第二电极层下部分别设置有第一绝缘层和第二绝缘层;第一电极层与第二电极层分别连接有第一接线端子和第二接线端子;第一接线端子、第二接线端子分别与信号数据采集处理终端连接。该系统对螺纹连接件松动或失效进行全过程监测,并及时提出预警,通过压电信号的采集与分析,实时监测螺栓的松动或失效情况,并能在松动或失效进行及时报警,避免机械设备在运行中由于螺栓的松动或失效造成的安全事故。
一种模拟和实时测试热障涂层气体腐蚀失效的试验装置,属于高温涂层材料测试装置领域。试验装置包括安装有试样夹持装置和样品室的试验测试平台,固定在测试台上的腐蚀气体加载系统,安装在测试台下方的无损检测系统以及控制系统等。本发明能模拟航空发动机涡轮叶片热障涂层高温腐蚀服役环境,通过控制腐蚀气体的种类(如H2S、SO2、水蒸气)、压力和腐蚀温度等参数,模拟涂层服役时气体腐蚀失效的过程,并通过复阻抗谱测量系统与声发射检测系统定期检测试样腐蚀时涂层阻抗的变化与损伤声发射信号,分析其腐蚀过程中的界面形貌和损伤演化情况,为有效评估热障涂层在高温气体腐蚀环境下的失效过程及失效机理提供重要的实验平台。
本发明属于航空工业中涡轮叶片性能检测技术领域,具体涉及一种带热障涂层的叶片热疲劳失效的模拟测试方法。该方法能够模拟高性能航空发动机内各类叶片的温度交变循环的热疲劳工作环境,并同步实现对带热障涂层的叶片试样的温度、温度梯度、表面形貌图像演变、三维变形场、三维位移场、界面氧化层及其增厚规律、热疲劳裂纹萌生与扩展、冷却气流量等数据实时测试和分析,实现了热疲劳实验过程中叶片三维热应变和应力的实时监测,为预测叶片的热疲劳破坏位置和失效时间提供一个重要手段。该方法所获得的实验数据可为有效评估航空发动机叶片在高温燃气环境下的破坏机理,以及预测陶瓷涂层脱落位置、脱落时刻和服役寿命提供重要的试验依据。
本发明公布了一种用于评估螺栓松动和失效的监测系统及其监测方法,系统包括螺纹紧固件,螺栓在上工件伸出的螺纹段先套合智能垫片后再通过螺母拧紧;智能垫片上设置有第一电极层、第二电极层以及两者之间设置的柔性压电材料层;第一电极层上部以及第二电极层下部分别设置有第一绝缘层和第二绝缘层;第一电极层与第二电极层分别连接有第一接线端子和第二接线端子;第一接线端子与第二接线端子与信号采集处理终端连接。监测方法对螺纹连接件松动或失效进行全过程监测,并及时提出预警,通过压电信号的采集与分析,实时监测螺栓的松动或失效情况,并能在松动或失效进行及时报警,避免机械设备在运行中由于螺栓的松动或失效造成的安全事故。
本发明属于高温部件检测设备领域,具体涉及的是一种用于模拟和实时测试高温部件热疲劳失效的试验装置。装置主要包括:高温燃气双向加热系统、实时温度测试采集系统、冷却系统、ARAMIS非接触式三维变形测试系统、PCI-2声发射无损检测系统、1260+1296型材料电性能交流阻抗谱测试系统、试验控制平台等。该装置能够模拟高性能航空发动机内温度交变循环的热疲劳工作环境,并同步实现对试样的温度、温度梯度、表面形貌图像演变、三维变形场、三维位移场、界面氧化层及其增厚规律、热疲劳裂纹萌生与扩展、冷却气流量等数据实时测试和分析。该装置可为有效评估高温部件在高温热循环环境下的疲劳失效过程及失效机理提供重要的实验平台。
一种模拟热障涂层服役环境并实时检测其失效的试验装置,属于特殊服役环境模拟装置领域。试验装置包括安装有静态或是动态旋转试样加持装置的试验测试平台、服役环境模拟模块、实时检测模块、控制平台等。本发明能模拟航空发动机热障涂层涡轮叶片高温,冲蚀,腐蚀服役环境;能模拟热障涂层工作叶片高速旋转动态服役环境,能模拟导向叶片静止静态服役环境;能实时测试热障涂层温度场、三维位移场、裂纹萌生与扩展、界面氧化等。本发明实现了热障涂层高温、冲蚀、腐蚀服役环境的一体化,静态、动态服役环境的一体化,服役环境模拟与实时检测的一体化,为正确理解热障涂层涡轮叶片的破坏机理、优化其设计提供了重要的实验平台和参考依据;应用性强。
本发明公开了一种热障涂层损伤及其失效过程的声发射实时检测方法,包括以下步骤:将热障涂层样品和声发射传感器连接、耦合;对热障涂层样品施加载荷,声发射传感器接收样品中发出的声波信号;将接收的声波信号进行小波变换,得到小波能谱系数分布图,根据小波能谱系数分布图确定这一信号的损伤模式;根据每一种损伤模式的声发射信号事件数随施加载荷变化的关系曲线进行损伤的定量分析;提取出小波能谱系数最大值所在尺度下的信号分量,并用相关性分析方法计算出这一信号分量到达各个传感器之间的时间差,用时差定位方法确定损伤源的位置。本发明可以简单、快速地对热障涂层材料的损伤进行实时检测,同时也有利于热障涂层寿命的准确预测。
本发明公开了一种通过量纲分析建立锂离子电池高容量电极材料在充放电过程中失效机制图的方法;该方法是首先根据Π定理,对电极材料充放电过程中所涉及的主要参数进行量纲分析,并建立无量纲函数关系式;然后通过有限元计算和函数拟合确定无量纲函数的具体表达式;再进一步建立电极材料充放电过程中的失效机制图,该方法简单、高效,通过量纲分析准确建立了锂离子电池高容量电极材料在充放电过程中失效机制图的方法,解决了现有技术中通过复杂的实验来探究锂离子电池高容量电极材料在充放电过程中的失效的问题;为控制大体积变化锂化反应,指导设计优化电极结构提供依据,为从根本上解决电极材料的失效问题提供基础。
本发明公开了属于材料的加工成形领域的一种通过量纲分析建立镀层金属板在加工过程中失效机制图的方法。首先通过量纲分析建立镀层金属板失效机制图的方法。包括:采用量纲分析的Π定理,对镀层金属薄板冲压过程中所涉及的参数进行量纲分析,并建立无量纲函数关系式。然后通过有限元计算确定无量纲函数的具体表达式,从而建立起镀层金属薄板冲压过程的失效机制图。本发明避免了采用单一的成形极限图来刻画镀层金属板在加工过程中失效的问题,提供了一种简单、新颖的方法来研究镀层金属板在加工过程中失效问题。为从根本上解决失效问题提供基础。
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