表面损伤

摘要： 为探究油气润滑条件下高速滚动轴承服役过程的最佳润滑策略,试验研究了钢制与Si3 N4陶瓷两种滚动体材质的H7003C系列角接触球轴承在不同磨损阶段的润滑特性.通过标准工况试验、加速磨损试验和极限磨损试验方法,模拟研究滚动轴承磨损初期、中期以及临界失效阶段的润滑特性.试验结果表明:H7003C系列轴承在磨损初始阶段,存在一个最佳工况范围,此范围内的轴承温升变化在±3.5°C之间,且稳定运行时的振动速度方差小于0.029,此时油气润滑供气压力与供油量分别为1 Bar与0.8-0.98 mL/min,此条件下轴承的润滑效果最佳.随着磨损加剧直至轴承失效,轴承所需最佳供油量逐渐升高,特别当振动升高至磨损初期的2～2.5倍时,合理调整油气润滑的供油间隔可明显改善轴承的润滑情况.故油气润滑条件下轴承在不同磨损阶段具有不同的润滑要求,可根据不同磨损阶段下的工况变化合理调节油气参数,以获得滚动轴承各工况下的最佳润滑策略.

摘要： 为实现桥梁缆索表面损伤的准确识别,提出了一种基于改进YOLOV4模型的图像识别方法。利用缆索爬行机器人采集桥梁缆索表面图像,筛选缆索表面出现损伤的图像作为数据集,并采用数据增强方法对其扩充。在原始的YOLOV4模型结构中引入注意力机制模块,以提升网络的特征提取能力。实验结果表明,改进的YOLOV4模型具有良好的泛化能力,可有效识别桥梁缆索表面损伤,平均精度为93.57%,相较于SSD模型、FasterR-CNN模型和原始YOLOV4模型,平均精度分别高出24.57%、29.93%和6.10%。

摘要： 目的揭示高体积分数SiC_(p)/Al复合材料在超声辅助加工条件下的材料去除机理。方法采用SiC_(p)/Al复合材料的超声辅助划切试验,探究划切参数变化对超声振幅、划切力及摩擦因数的影响规律,并通过扫描电子显微镜和激光共聚焦显微镜对划痕表面微观形貌进行观察,分析单点金刚石磨粒工具超声辅助划切材料去除的特点。结果随着划切深度从0.01 mm增加到0.05 mm,电流值逐渐降低,电流值变化量从12 mA增加到25 mA,超声振幅逐渐衰减,金刚石压头的轴向冲击作用减弱。划切深度和划切速度的增加使切向挤压切削作用增强,划切力和摩擦因数增大。在材料去除过程中,碳化硅颗粒存在破碎成小颗粒、剪切断裂破碎和拔出等多种去除形式,铝基体出现明显的塑性流动和涂覆现象,并形成切削沟槽外侧堆积。结论当切削深度和进给速度较小时,材料去除主要是在轴向的高频振动冲击作用下完成,材料表面加工质量较好;当切削深度和进给速度逐渐增大时,材料去除是在轴向冲击破碎和切向挤压切削共同作用下完成,材料表面加工质量逐渐降低。

摘要： 超声振动辅助切削作为一种针对难加工材料有效加工方法之一已经得到广泛应用。为了探究SiCp/Al复合材料在振动辅助切削的去除特性,通过有限元模拟方法对超声振动辅助切削过程进行模拟,分析了材料的去除行为和切削力的变化特点。通过对比实验和仿真结果发现:超声振动辅助切削的切削力小于常规切削中的切削力,并且超声振动辅助切削后工件表面损伤现象减小。

摘要： 为探究高速工况下润滑油黏度对轴承润滑状态及性能的影响,试验研究了Si3 N4陶瓷和GCr15轴承钢材质的7014C型角接触球轴承在不同润滑油黏度条件下的温升和振动特性.结果表明,轴承温升及振动随润滑油黏度的增大呈现出先下降后上升的趋势,影响程度随转速的增大而增大.同时,陶瓷轴承较钢制轴承在不同润滑油黏度条件下均表现出更优越的性能.将试验结果与轴承润滑状态分析结合,讨论了润滑油黏度、润滑状态、轴承性能三者的关系,为高速角接触球轴承适用润滑油黏度的选择提供了重要依据.此外,本文还对不同润滑条件下的轴承滚动面损伤进行了分析.结果显示,全膜弹流润滑条件下,陶瓷轴承与钢制轴承滚动面损伤较小且差异不明显.部分膜弹流润滑条件下的轴承滚动面损伤严重,表面出现大量凸峰和凹谷,轴承滚动体及外滚道表面损伤较内滚道严重,钢制滚动体的表面划痕较陶瓷滚动体密且深.

摘要： 随着太阳能电池技术的发展,SE+PERC工艺已经全面替代原始的PERC工艺,成为晶硅太阳能电池主流工艺路线.相比原始的PERC工艺,SE+PERC工艺增加了激光重掺杂流程,本文着重研究不同掺杂激光参数对硅片表面的损伤以及电性方面的影响,结果表明:初始扩散方块电阻150Ω 下,掺杂激光功率70％、光斑重叠率30％、光斑大小90μm～95μm时掺杂效果较佳,太阳电池转换效率提升明显.

摘要： 由于CFRP与Al合金材料之间的差异性,对其构成的叠层材料的加工带来巨大挑战,同时由于实验研究的高成本、时间消耗以及计算机技术的高速发展,数值仿真成为研究切削过程的有力方法.将三维钻削过程简化为由不同的本构模型和损伤准则建立的2D正交切削宏观有限元模型,研究了切削顺序、进给速度、刀具前角对45°纤维角CFRP/Al合金叠层材料切削力和CFRP切削损伤的影响.仿真结果表明:CFRP→Al切削顺序优于Al→CFRP切削顺序.进给速度对切削过程中切削力和切削损伤的影响高于刀具前角.当刀具前角大于5°时,增大刀具前角对45°单向CFRP的切削力和加工后表面损伤影响不显著.

摘要： 为进一步揭示切向超声辅助磨削过程中硬脆材料的表面及亚表面损伤机理,基于应变率模型对其磨削过程中材料的动态力学性能进行分析,并在此基础上建立了硬脆材料的脆-塑转变临界切削深度模型与微裂纹损伤深度模型.研究发现,脆-塑转变临界切削深度和微裂纹损伤深度均与应变率有关,其中临界切削深度随着应变率的增加而增加,而横向裂纹损伤深度与中位裂纹损伤深度均随应变率的增加而减小.通过ZrO2陶瓷切向超声辅助磨削试验进行验证.试验结果表明:由于切向超声振动的引入提高了材料应变率,进而提高了材料的动态断裂应力以及动态断裂韧性,从而扩大了 ZrO2陶瓷的塑性域去除范围,降低了加工表面的横向裂纹与中位裂纹损伤深度,使得ZrO2陶瓷的表面及亚表面质量得到明显改善.试验结果与理论分析相一致,为进一步揭示切向超声辅助磨削过程中硬脆材料的表面及亚表面微观损伤机理提供了理论参考.

摘要： 据最近一项市场研究结果显示,2020年全球汽车修补漆市场规模约94亿美元,且在未来几年保持4%的增速。汽车修补漆主要采用聚氨酯树脂、丙烯酸树脂为基料,针对汽车因环境极端气温、碰撞等造成的表面损伤,可通过修补漆进行修复。修补漆包括底漆、色漆、面漆等,分为溶剂型、水性、光固化、高固体分修补漆等。其中水性、高固体分修补漆由于VOC低,是修补漆的发展方向之一。

摘要： 建立了包括划痕和坑点在内的表面损伤的衍射双向反射分布函数(BRDF)模型,并分析了模型在各领域中的应用.通过使用非傍轴标量衍射理论,提出了采用相干窗口函数滤波的方法得到非相干光条件下的表面损伤衍射BRDF模型,得到了表面划痕和坑点的散射特性.该方法在表面损伤检测、表面损伤杂光分析以及图像渲染技术等领域都有重要的应用价值.

摘要： 本文对基于数字图像处理与三维重建的结构表面损伤检查技术进行研究.首先,对基于数字图像处理的结构表面裂缝识别技术进行介绍,重点讨论裂缝识别的三个步骤,即图像降噪、裂缝提取、裂缝计算;其次,结合多视角几何三维重建技术,对复杂场景下的裂缝识别进行分析,并利用算例展示介绍算法的各个步骤.方法表明,通过结合三维重建技术与数字处理技术,可实现复杂场景与结构表面的损伤识别.

摘要： 船舶艉轴承在运转过程中会产生损伤,研究艉轴承表面损伤的力学性能对于提高其使用寿命有重要帮助.通过有限元法,对圆弧形、矩形和三角形三种不同凹坑形式进行静力学分析,以及研究了不同直径下三种不同凹坑形式的力学性能.结果表明:三角形凹坑损伤形式对轴承危害最大,应该尽量避免其出现;直径的大小对三种凹坑的静力学性能也会产生较大影响.

摘要： 通过研究耐快速裂纹扩展性能与燃气用埋地聚乙烯管材的材质、管材尺寸、温度、管材表面损伤之间的关系,得出以下结论:PE管材中分子量越高,分子链排布越规整,直径越大,温度越低,表面损伤越大,管材的耐快速裂纹扩展性能就越差,其影响程度依次为:材质＞尺寸＞温度=表面损伤.

摘要： 过去十几年中,水平井和多段压裂等新技术保证了低渗透性的页岩气藏的经济性开采,史称页岩气革命.本文介绍了笔者应用力学理论在连续油管水平井的延伸技术、内压下连续油管弯曲校正循环中直径的变化的机理、连续油管表面损伤的机理、连续油管低周疲劳寿命的预测以及预防大型压裂中管道振动等方面所做的研究工作.研究结果表明,应用力学的基本理论对工程问题进行分析,可以指导实际工作,在工程中采取适当的措施,提高施工的安全性,减少不必要的损失,提高经济效益.

摘要： 玻璃纤维缠绕气瓶在日常生产和生活中应用广泛.缠绕气瓶的自紧工艺对于充分利用其缠绕层优良的力学性能起到了关键作用.运用有限元分析方法,通过对多种型号的缠绕气瓶自紧压力的模拟,建立自紧压力与气瓶强度的曲线关系,并得到不同型号的缠绕气瓶的最佳自紧压力.同时,气瓶在使用过程中不可避免会受到撞击、磕碰,从而在缠绕层上产生环向缺陷.针对气瓶的环向缺陷,本文通过带多个环向缺陷的气瓶与完整气瓶的疲劳寿命与强度计算结果的对比,分析了环向缺陷对各种型号气瓶的整体强度和安全性能的影响.

摘要： 紧固件失效的形式分为3大类:变形失效、断裂失效和表面损伤.断裂的主要形式有延性断裂、脆性断裂、疲劳断裂、蠕变断裂等,断裂的微观断口分为沿晶断口、解理断口、韧窝断口、准解理断口和疲劳断口等.紧固件失效的原因很多,主要应从方案设计、材料选择、加工工艺和安装使用四个方面来考虑.紧固件早期失效断裂的影响因素有螺栓的强度(硬度)、螺栓的应力集中、螺栓的形变比、环境条件、应力腐蚀开裂,还有螺栓的疲劳断裂、螺纹的疲劳极限、螺栓头下圆角半径、支承面面积等因素.紧固件失效断裂的原因可能是单一的,也可能是多因素共同作用的结果,但是每一次失效事件都有一个导致失效的主要原因,应针对性采取防止失效的对策和措施.

摘要： 本文对多次断裂的某型号飞机主轮轮毂螺栓的断裂进行了综合失效分析.在对两件该型断裂于不同位置螺栓的断口进行了宏微观观察,对螺栓材料的组织和硬度进行了检查,对螺栓材料进行了能谱分析,在此基础上对试验结果进行了综合分析.分析结果表明,螺栓的断裂性质均为大应力低周疲劳断裂,螺栓材料的强韧性不匹配可能是该型螺栓容易断裂的根本原因,长期使用过程中造成的表面损伤是造成螺栓断裂影响因素.文章并根据实验分析结果提出了相关维护措施及改进建议.

摘要： 本试验进行了C60钢管自密实混凝土的高温试验,分别研究了不同高温(200°C、300°C、400°C、600°C)及受火方式(马弗炉、燃烧炉)后,钢管混凝土质量损失及表面损伤状况.

摘要： 本文采用一种向磨削区域喷射大量低温压缩空气的磨削方式，通过冲破环绕砂轮表面的气流，用冷风将磨削热量带走，加快磨削热在工件、磨屑和砂轮间传导，降低磨削区域温度、增加工件加工质量的稳定性，提高加工效率。当砂轮转速一定时，磨削力与磨削深度和工件进给速度成正比变化关系。表面粗糙度值随磨削深度的增加而增大，随工件进给速度有先增后减的趋势。单向碳纤维复合材料的表面损伤程度与磨削深度成正比，而工件进给速度对其影响较小。垂直纤维方向磨削的磨削力和表面粗糙度比平行纤维方向磨削的要小，并且表面形貌也要好。低温冷风磨削相比常温干式磨削能够降低磨削区域的温度，抑制表面的烧伤，降低纤维的损伤和断裂，对碳纤维复合材料的磨削加工提供了新的思路。

摘要： 本文采用三维景深显微镜和扫描电镜,对某国外进口弩的部件弩钩断口进行了分析,表明弩钩在日常的使用过程中,其与金属部分碰擦而发生表面的微损伤,同时,由于断裂处其内部的增强纤维较少以及且与断裂面的平行,导致强度降低,在弩弓拉开时,弩钩从表面微缺陷处启裂而引发低应力失效.

摘要： 本发明属于非线性超声检测领域，尤其是利用反相对表面波检测材料表面微损伤的方法。利用两个表面波探头由试件两端同时沿着相对方向激励相位相差

摘要： 本发明涉及到一种塔吊表面氧化损伤识别、定位及损伤面积统计方法，该方法通过规划无人机巡检航线来采集塔吊巡检影像数据，再基于无人机影像数据自动识别塔吊氧化损伤部位，进而实现塔吊氧化损伤部位定位与统计损伤面积信息，该方法包括：步骤一，待巡检塔吊基本信息获取；步骤二，规划无人机巡检航线，并对塔吊影像数据进行采集；步骤三，利用采集的影像数据，自动识别塔吊上氧化损伤部位；步骤四，对塔吊氧化损伤跟踪定位，并统计氧化损伤面积。本发明的方法自动科学规划对塔吊自动巡检路线和利用计算机视觉高效识别损伤信息的，支持对损伤信息进行统计，进而指导后期检修维护工作，提高安全巡检效率，保障塔吊安全。

摘要： 本发明公开了一种半导体硅片表面/亚表面微裂纹损伤线性调频脉冲分束激光激励红外热波检测装置及方法，所述装置包括计算机、红外热像仪、同步触发器、函数发生器、激光驱动器、激光器、放大器组件，所述计算机通过数据线与同步触发器相连，同步触发器通过数据线与函数发生器相连，函数发生器通过数据线与激光驱动器相连，激光驱动器通过数据线与激光器相连，激光器输出的激光经放大器组件输出；所述计算机通过数据线与红外热像仪相连。本发明将线性调频脉冲原理、分束激光激励、红外热波检测与先进信号处理算法相结合，实现对半导体硅片表面/亚表面微裂纹损伤的线性调频脉冲分束激光激励红外热波无损检测。

摘要： 本发明属于非线性超声检测领域，尤其是利用反相对表面波检测材料表面微损伤的方法。利用两个表面波探头由试件两端同时沿着相对方向激励相位相差

摘要： 本发明提供了一种检测表面粗糙度和表面损伤的光学测量系统及方法，方法为：将准直激光束斜入射到被测工件表面；按固定的采样方式移动被测工件，拍摄激光束反射方向上的散射图像和工件表面垂直方向上的斑点图像；根据斑点图像灰度值判断是否有表面损伤；如存在损伤，根据斑点图像中的直线状图样所占像素数识别出损伤尺寸；采集没有表面损伤时的散射图像，从中提取出散射特征参数、亮点比或亮点灰度比，利用预先拟合得到的特征参数和表面粗糙度关系曲线或训练好的神经网络或支持向量机模型，计算粗糙度数值。本发明能够同时检测工件表面粗糙度和表面损伤两种特性参数，使用的采样方式可提高表面损伤的检出率，从而保证产品质量和提高生产率。

摘要： 本申请公开了一种元件表面损伤修复装置及元件表面损伤修复方法，本申请的元件表面损伤修复装置包括石英炬管、气体管道、电火花发生器、电感线圈、电源模块和工作台。电火花发生器与石英炬管之间留有空隙；电感线圈缠绕设置在石英炬管外表面的下端；电源模块与电感线圈电连接；工作台位于石英炬管设置有电感线圈的一侧，并与石英炬管之间设置有空隙。本申请通过将电感耦合等离子体投射至待加工元件表面，在表面张力与等离子体气流的作用下原子团簇会发生迁移和重新排列，使得损伤区域的裂纹闭合，从而完成待加工元件的表面修复，并且不会引入新的损伤；此外，由于热源为电感耦合等离子体，因此修复完成后没有材料残留，提高了修复的质量。

摘要： 本发明提供了一种熔石英元件表面损伤发起与损伤增长自动评价装置和方法，涉及光学元件技术领域，为解决现有技术在激光损伤阈值以及损伤增长测试过程中，需要频繁地装夹和拆卸熔石英元件对损伤进行检测，不但检测效率低，且重复安装元件的将导致误差的问题。该装置包括：X轴运动模组、Y轴运动模组、光学元件夹具组、相机及光源组和基座；X轴运动模组安装在基座上，Y轴运动模组垂直安装于X轴运动模组上，光学元件夹具组安装于Y轴运动模组上，相机及光源组的相机和背光源安装于X轴运动模组的相对两侧，相机、环形光源与背光源位于同一轴线上。本发明可实现熔石英元件表面损伤发起与损伤增长评价全流程自动化，具有较高的准确度。

摘要： 本发明属于超声检测的技术领域，具体涉及基于激光声表面波的硅片加工表面损伤和残余应力表征方法，包括建立正演模型，基于正演模型构建声表面波频散数据的反演模型和数据误差函数，进行激光超声实验激发复频声表面波，进行频散分析得到相应的频散数据，基于实验频散数据及构建的反演模型计算得到所测区域的亚表面损伤及残余应力。本发明可准确量化硅片加工表面的亚表面损伤程度及残余应力大小，并且，其测量结果具有更高的检测精度与可信度。

摘要： 本发明公开了一种荧光量子点检测玻璃表面和亚表面损伤的方法，包括如下步骤：将CdSe/ZnS核壳结构荧光量子点加入甲苯中，配置浓度为不小于1mg/mL的量子点甲苯溶液，再与丙酮按(2:1)‑(1:1)的体积比混合，得到量子点‑甲苯‑丙酮溶液；通过Ball‑dimpling法用钢球在样品表面研磨出凹坑揭示亚表面损伤；将样品浸没在量子点溶液中；有机溶剂挥发后将样品置于荧光共聚焦显微镜下观察，得到表面的三维形貌和凹坑内荧光强度变化曲线；用ImageJ软件分析得到样品表面粗糙度，根据荧光强度变化得到亚表面损伤层的厚度。本发明方法快速准确地同时测量表面损伤和亚表面损伤，在光学器件检测方面有很好的应用前景。

摘要： 本发明提供了一种检测表面粗糙度和表面损伤的光学测量系统及方法，方法为：将准直激光束斜入射到被测工件表面；按固定的采样方式移动被测工件，拍摄激光束反射方向上的散射图像和工件表面垂直方向上的斑点图像；根据斑点图像灰度值判断是否有表面损伤；如存在损伤，根据斑点图像中的直线状图样所占像素数识别出损伤尺寸；采集没有表面损伤时的散射图像，从中提取出散射特征参数、亮点比或亮点灰度比，利用预先拟合得到的特征参数和表面粗糙度关系曲线或训练好的神经网络或支持向量机模型，计算粗糙度数值。本发明能够同时检测工件表面粗糙度和表面损伤两种特性参数，使用的采样方式可提高表面损伤的检出率，从而保证产品质量和提高生产率。