带平齐接管的椭圆封头大开孔边界效应理论与实验研究

本文在文献的基础上用薄壳理论分析了椭圆封头上大开孔平齐接管边界效应问题,用实验数据进行了验证。验证结果表明,除了焊缝区之外,本文提出的计算理论是可靠的。     

两相闭式热虹吸管内部过程可视化及其强化传热研究进展

两相闭式热虹吸管(TPCT)内部包含两相流和相变过程,传统的理论分析和实验研究不能直观地给出其内部两相流流动、热质传递以及蒸发冷凝相变的具体过程。本文介绍了常用的TPCT传热模型,并分别对冷凝段、绝热段和蒸发段传热流动过程的理论研究进行归纳总结。综述了实验和数值研究方法对其内部过程的可视化研究现状,流体力学数值计算软件(CFD)为在保证TPCT内部真实情况下对其进行数值可视化研究提供了可能,给出了国内外的CFD研究成果和仿真水平,指出国内在采用CFD的方法对其研究相对滞后。同时,对TPCT的强化传热方法进行系统总结,尤其是高效流体工质较好地解决了强化传热过程中的污垢问题,重点介绍了纳米流体和自润湿流体强化传热的研究现状和焦点。最后,提出采用CFD方法对TPCT内部流动过程、蒸发冷凝和传热传质具体细节进行数值可视化分析,将实验结果、理论计算以及数值研究三者结合,为深入其内部机理研究开辟了新思路。     

硬聚氯乙烯汽车贮罐泄漏的失效分析

对一硬聚氯乙烯汽车贮罐卸料接管脱落引起泄漏事故进行了失效分析。指出事故的主要原因是焊缝质量低劣，导致局部应力超过了焊缝的强度，使裂纹萌生与扩展，并最终出现全面裂断。文中还就目前塑料容器设计理论中存在的间题进行了讨论。     

利用压电传感器基于GAF-ResNet的管道焊缝缺陷分类

针对管道焊缝缺陷分类难度大的问题,提出了利用压电传感器数据,结合格拉姆角场（Gramian AngularField,GAF）和残差神经网络（ResNet）的焊缝缺陷分类方法。先采用GAF原理将一维时间序列数据转化为二维图像,将转化后的二维图像数据集输入,训练最优二维残差神经网络模型用于焊缝缺陷分类。实验中管道焊缝预制了10个缺陷（5种类型）,使用导波和超声技术分别对焊缝中1-5号缺陷进行检测,分析Precision（精确率）、Recall（召回率）、F1-score(F1评分)三个指标,证实了基于GAF-ResNet方法的可行性,同时6-10号缺陷验证了该方法的可靠性和普适性。     

水蒸气非平衡凝结流动研究进展

从实验、理论、数值模拟三个层面对水蒸气非平衡凝结研究进展进行了综述。简要地叙述了实验研究方法的研究进展;对理论研究方法中的两个核心理论——凝结成核理论和液滴生长理论的研究进展分别进行了分析;从三个方面对数值模拟研究方法的研究进展进行了详细论述。归纳了水蒸气非平衡凝结流动的研究规律,分析了目前研究中存在的问题并提出了解决方法,对数值模拟研究方法的发展趋势作了展望。     

废热锅炉服役后筒体环焊缝处的断裂失效研究

某氮肥公司合成氨系统的一台合成废热锅炉筒体环焊缝周围发生多处开裂。利用JB30B冲击试验机对废锅筒体环焊缝处材料的断裂韧性进行实验分析,同时结合断裂力学的基本理论对服役后废热锅炉筒体环焊缝处的开裂失效进行分析。结果表明：由于废锅焊缝区组织的晶界性能变差,使得材料的冲击韧性显著下降,抵抗裂纹扩展的能力降低,最终在机械应力、热应力及腐蚀环境的作用下,筒体环焊缝处发生多处晶间腐蚀开裂,从而导致筒体失效。     

焊接冷裂纹起裂位置及扩展方向分析

冷裂纹的产生和扩展具有延迟特性,为了尽可能减小延迟裂纹给设备带来的危害,有必要对其发生时间、产生位置以及裂纹扩展方向进行研究。本文利用声发射源定位方法对SPV490Q钢焊接冷裂纹进行实验监测分析,确定其产生的时间、位置和扩展方向;采用有限元分析方法研究焊缝冷裂纹起裂位置和扩展方向的数值模拟规律,以对上述实验分析结果的准确性进行验证。     

滚筒干燥和气流干燥的过程的数值模拟研究

为推动本厂的特色工艺研究和技术改造工作,根据本厂实验线的设备参数和实验数据,运用最新的流体力学计算方法,对滚筒干燥和气流干燥过程进行数值模拟。该研究结果对制丝线设备改造和创新提供了一定的理论基础     

复合钢板压力容器焊缝界面高温蠕变研究

基于目前国内外复合钢板压力容器的研究现状,分析复合板压力容器焊缝结构、焊缝处蠕变机理以及温度和应力的影响,阐述了引入有限元数值分析对高温蠕变研究的意义。     

气体爆炸研究现状及发展趋势

对可燃气体爆炸的实验研究、理论分析和数值模拟方法进行了回顾 ,阐述了障碍物在可燃气体爆炸过程中的影响 ,讨论了已有理论分析方法和数值模拟方法的应用及局限性 ,分析了可燃气体爆炸研究的发展趋势     

高频逆变螺柱焊机系统设计与实现

针对传统PID控制的逆变螺柱焊机在负载电流突变时动态特性差、调节时间长的问题,设计了一种高频逆变螺柱焊机,采用DSP作为主控芯片,IGBT全桥拓扑实现高频逆变,高频变压器实现电气隔离和能量传输,并基于电容充电平衡原理,提出了改进的时间最优控制算法,实现了对焊机电压、电流的快速控制,保证了焊机的动态特性和焊接效果。仿真和实验结果表明:所设计的高频逆变螺柱焊机工作性能稳定,焊接效果良好。     

聚乙烯及其复合管道安全检测与评价方法

聚乙烯及其复合管道广泛应用于油气输送、城市燃气等能源领域,其安全性至关重要。焊接接头的安全检测及评价是聚乙烯及其复合管道系统安全的关键技术。介绍了聚乙烯管道焊接接头的无损检测原理及方法、冷焊检测技术以及缺陷分类与失效模式三方面内容。对电熔和热熔焊接接头分别采用超声相控阵和耦合聚焦技术进行超声检测,并给出了缺陷剖切与检测结果的对比图。提出了物理概念清晰、工程应用方便的冷焊超声检测方法。将电熔接头中的缺陷分为熔合面缺陷、孔洞、结构畸变和过焊。分别对含不同类型和大小缺陷的电熔接头进行力学性能测试,发现电熔接头存在三种典型的失效模式,即沿电熔套筒壁贯穿裂纹失效、熔合面失效以及沿电阻丝所在平面贯穿裂纹失效。根据试验测试与理论分析结果,提出了相应的安全评定方法。所提出的方法,填补了国内外在聚乙烯管道安全检测与评价方法方面的技术空白,提高了燃气管道的本质安全性。     

MIG焊接V型熔池特性的数理模型建立

通过对MIG坡口焊接工艺过程的分析将三维焊接物理过程简化为二维数理模型,建立移动高斯热源模型用于描述电弧与工件的热作用,建立熔池内的CFD模型用以描述熔池内熔化／凝固过程的流动传热传质现象,对典型V型坡口焊接过程进行实验和数值模拟研究,通过与实验得到的工件截面金相图对比分析验证了数理模型的准确性,最后对数理模型中高斯热源参数及熔池流动的驱动力机理模型进行了进一步讨论。结果表明通过合理的模型参数选择二维数理模型可以准确地分析MIG坡口焊过程熔池的演变过程。     

无垫片焊接密封法兰计算方法的讨论

应用华脱尔斯法建立了内、外焊唇焊接法兰结构的力学模型,在相同设计条件和材料状况下,进行了内、外焊唇结构法兰的受力分析、设计计算和结构尺寸对比。笔者认为:如果设计计算成立且焊接条件允许,内焊唇结构的法兰比外焊唇结构的法兰螺栓载荷减小,截面积减少,法兰直径和厚度也相应大幅降低。     

聚乙烯电熔接头管材熔融区深度与焊接性能关系研究

在聚乙烯管道电熔焊接过程中,形成接头强度主要取决于套筒和管材界面聚乙烯高分子链的扩散缠结阶段经历的时间,该时间与熔焊区扩展到管材内部的熔融区深度存在一定的对应关系。为探索聚乙烯电熔接头管材熔融区深度与接头焊接性能的关系,提出了一种管材熔融区深度的超声测量方法,开展了管材熔融区深度测量和焊接性能试验。结果表明,管材熔融区深度与界面焊接强度有明确的关联,管材熔融区深度在一定范围内时,就能保证基本的剥离强度值和界面韧性;在此基础上提出一种以管材熔融区深度确定电熔接头焊接时间的新方法,该方法充分考虑到环境温度、焊接电压、电阻丝电阻等各种偏差,更能适应实际工程。     

压力容器焊缝及其结构设计

压力容器破裂的主要原因是焊接质量低劣，指出了影响焊缝质量的因素，论述了焊缝结构设计基础及焊缝设计应注意的问题     

化工设备开口焊接密封的设计与焊接施工

石油化工装置中化工设备和换热器的法兰密封或设备开口密封多采用焊接密封结构,以防止在压力、温度变化下法兰螺栓松弛而造成的开口分离和介质泄漏。从焊接密封结构的分类、焊接密封垫片尺寸的确定、焊接密封垫片的制造和施工以及焊接密封垫片的焊后检验等方面阐述了化工设备开口焊接密封的设计方法与施工要求。     

GMAW在不锈钢低温贮槽环焊缝上的应用

低温液体贮槽由于特殊的设计结构,在总装时最后一道环焊缝只能采用单面焊结构,选用合理的焊接方法来控制产品质量、生产成本及生产效率这三者之间的关系成为焊接工艺制订的关键。经过多种焊接方法的比较,选择熔化极气体保护焊（GMAW,下同）^[3]作为比较合理的焊接方法,在做了大量工艺评定的基础上及在产品中的长时间生产应用,总结出以下的焊接工艺流程。     

CF/PPS复合材料层板电阻焊接研究

针对航空结构用碳纤维增强聚苯硫醚(CF/PPS)复合材料层板采用电阻焊接进行了实验研究,电阻热元件选择了CF/PPS混编织物,重点研究了输入功率、输入能量、焊接时间与压力对焊接接头性能的影响。结果表明,焊接过程中,CF/PPS混编织物加热元件在焊接结合面上产生的温度场两端略高于中间,整体温度分布均匀;在1~1.5 MPa压力范围下和80~170 kW/m^2的功率范围内,可获得质量良好的焊接接头;通过电阻焊接实现最大剪切强度(均值17.92 MPa)与模压制备基准试样剪切强度(均值17.88 MPa)相当;剪切断口观测分析表明,焊接质量良好的焊接接头主要失效形式为层内失效破坏;同时,提出了采用CF/PPS混编织物作为电阻元件焊接CF/PPS复合材料层板的最佳工艺窗口。     

合成氨装置低压蒸汽发生器的设计

介绍合成氨装置低压蒸汽发生器的设备结构、选材、结构设计及制造检验等设计思路和方法,分析探讨管程堆焊结构、焊接方式及焊环式密封结构的设计,为合成氨装置中高温高压容器设计总结出一套可行的方法。