基于 ACO-LS-SVM 的漏磁信号二维轮廓重构

漏磁检测技术被广泛应用于铁磁材料的无损评估中, 由漏磁信号描述缺陷的几何特征一直是漏磁检测的难点。为此提出应用 LS-SVM 对缺陷轮廓进行重构的新方法, 利用蚁群算法优化 LS-SVM 及核函数的参数, 并采用剪枝算法改善 LS-SVM 的稀疏性。支持向量机输入采用漏磁信号 Bx、By分量的特征融合信号, 输出是缺陷轮廓数据,建立了由缺陷的漏磁信号到缺陷二维轮廓的映射关系。实现了人工裂纹缺陷二维轮廓的重构, 并与 BP 神经网络、GA-LS-SVM 和 PSO-LS-SVM 等 3 种方法重构效果进行了比较。结果表明： 该方法速度快、 精度高, 并有很好的泛化能力, 为漏磁检测定量化提供了一种可行的方法。     

双边圆筒型永磁直线电机磁热网络耦合建模方法研究

双边圆筒型永磁直线电机具有较高的空间利用率，在波浪能发电等场合具有良好的应用前景。但其内定子散热困难、内外定子不对称的特点使其磁热特性存在多参数、非线性和强耦合的特征。为实现其磁热特性的准确和快速求解，课题组提出一种磁热网络双向耦合迭代建模方法。首先，建立了电机磁场的自适应磁路，节点间增设半弧形漏磁磁路以精确模拟齿边漏磁，实现了等效磁网络模型的建模求解；其次，依据气体努塞尔数和热阻公式建立了集总参数热网络模型；最后，依据损耗模型的磁热相关性，利用迭代修正方法实现了磁热网络模型的双向耦合求解，改善了内定子温升。有限元及实验结果表明该方法具有快速性和准确性。     

用金属磁记忆方法进行缺陷检测

介绍了金属磁记忆检测的原理及其应用方法。铁磁性工件在载荷的作用下,应力和变形集中区会产生最大的漏磁场变化,对漏磁场法向分量的测定可以准确地推断工件的应力集中区。通过对14块对接焊缝钢板分别用磁记忆、超声波方法进行实际检测,验证了磁记忆检测方法的有效性,取得了一些有益的经验。     

石油钻杆内爬行器信号处理系统的设计

基于漏磁检测原理的钻杆内爬行器，可在石油钻杆内部运动．并对分布于钻杆内壁的缺陷进行检测。由于石油钻井用钻杆的外径通常都较小（通常在60．3～88．9mm），要求内爬行器的信号处理系统体积小、功耗低、具有数据记录功能、自带供电模块。设计了石油钻杆用漏磁信号处理系统，包括了一组信号放大电路、信号处理模块、电源模块、数据存储模块，并设计了相应的软件，实现了对漏磁信号的分析和记录，系统已在相关企业获得应用，取得良好效果，检测信噪比不低于10dB，对人工刻制的缺陷检出率达到100％。     

未焊透缺陷安全尺寸的评价研究

未焊透是压力管道焊接接头常见缺陷之一,严重时会导致管道的承载能力明显降低,进而引发严重的安全事故。 目前我国的《在用工业管道定期检验规程》中对未焊透管道的定级是很保守的,为了减少对未焊透缺陷的返修,文章采 用非线性有限元分析的方法,通过简化未焊透管道的影响因素,并研究在不同载荷工况下管道失效模式与缺陷尺寸的关 系,获得了未焊透管道的极限载荷曲线簇;再运用塑性力学分析方法对有限元分析结果进行筛选,得到了焊接缺陷的安 全尺寸;最终通过试验验证极限载荷数值分析结果的合理性。研究结果表明含有超标焊接缺陷（如未焊透）的管道不通 过复杂应力计算和安全评定即可在保证安全前提下最大限度地使用。     

钢轨轨腰缺陷检测MsT有限元分析及优化

钢轨轨腰缺陷的存在严重影响了列车的运行安全,及时有效地对轨腰缺陷进行检测具有重要意义。基于铁磁性材料固有的磁致伸缩效应及其逆效应,分析了磁致伸缩换能器(MsT)激励过程的控制方程,采用有限元法建立了一个检测钢轨轨腰通孔缺陷、一发一收的单向聚焦斜入射SV波MsT二维多物理场耦合模型。该模型对钢轨轨腰处有缺陷时接收线圈的感应电压信号进行仿真分析,并结合正交试验法,分别研究了发射线圈和接收线圈的提离距离、导线结构参数对缺陷回波电压信号幅值的影响,得到了模型优化后的结构参数。该工作对MsT用于钢轨轨腰缺陷检测的接收电压信号分析以及导线设计具有指导意义。     

组合磁光光纤光栅的磁场敏感性分析

磁光光纤光栅是一种具有磁光效应的特殊光栅,可直接用于本征型的磁场传感或通过磁控的方式实现可调光子信息处理。该文采用分段均匀模型分析了几种组合磁光光纤Bragg光栅中左右旋圆偏振光的偏振相关损耗对磁场的敏感性,计算表明,均匀磁光光纤光栅的中心区段对磁场最为敏感。提出了一种比均匀磁光光栅更加灵敏的F-P型组合光栅传感结构,可更好地用于较弱磁场下偏振相关损耗的检测。     

磁罗盘的罗差分析与验证

针对基于最佳椭圆拟合的磁罗盘误差补偿算法,设计了一组模拟不同类型干扰磁场的数据采集与罗差分析实验。通过对磁罗盘在各种干扰磁场下表征测量数据特性的拟合椭圆参数与最终补偿效果的详细分析,对理论公式进行了比照与补充,同时探讨了软铁干扰磁场与硬铁干扰磁场的相互作用关系以及在综合磁航向误差中各自所产生的影响。     

在用含裂纹缺陷缓冲器的三维有限元分析

有限元分析的方法也可以应用到含缺陷压力容器的研究方面,可以借此得到不同形式缺陷的应力强度因子的值和应力分布情况,所以将有限元方法应用于此方面具有极大的发展空间。利用有限元ANSYS软件模拟含缺陷缓冲器的模型,输出相关的应力云图,得到K_I(应力强度因子)的值,将该值与通过计算得到的K_(IC)的值进行对比,印证了对含缺陷缓冲器安全评定的结果。利用有限元ANSYS软件进行模拟时,使用1/4模型,不影响最终得到的K_I值。     

静磁波变分计算与磁光Bragg衍射效率的提高

采用变分方法分析了垂直偏置磁场横向不均匀时掺Bi的YIG薄膜中微波静磁正向体波的激发和传播特性。计算了静磁正向体波对导波光的衍射效率,在静磁波的线性激发范围内计算结果与实验符合很好．处理方法可为线性磁光Bragg器件的优化设计提供理论指导．     

复杂工况下热油管道泄漏识别与定位方法研究

针对复杂工况下热原油管道泄漏难以准确识别的难题,提出采用基于多元支持向量机的管道泄漏诊断方法,并建立了识别模型,可以在小样本情形下完成模型的训练工作,实现多种工况下对压力波动信号的分类识别,从而提高评判泄漏的有效性和准确性。针对热油管道负压波波速受油品及温度等因素影响较大所导致的定位误差,分析了管道沿程轴向温降以修正负压波波速,并采用牛顿-柯特斯积分方法对传统泄漏定位公式进行了改进。现场实验表明,基于多元支持向量机的检测方法能有效地识别管道运行异常状态,改进的漏点定位算法使得定位精度从原来的2.5%提高到1.0%。     

抑制水合物冻堵的天然气开井动态模拟研究

针对天然气井工艺管道在开井过程中极易产生水合物冻堵的问题，采用Dynsim 软件建立了开井工况动态模 拟模型，讨论了开井流量、工艺管道敷设方式与保温层厚度、节流调节方案对节流后温度压力的影响，分析了开井过程 中外界热交换的动态变化特征及对开井过程的影响，提出了加热炉前工艺管道优化设计与开井过程水合物优化控制 方案。结果表明：开井流量对水合物生成风险具有重要影响，开井流量越小，水合物生成风险越大，但不管开井流量 如何调整，井口工艺管道内均存在水合物生成风险；在保证下游出口超压在可接受范围的前提下，应通过同时调节各 级节流阀或主要调节二级与三级节流阀来尽量增大开井流量，并配合注醇、加热等方式来避免在工艺管道中生成水合 物；井口至加热炉前的工艺管道宜采用埋地敷设方式，埋地敷设管道无需保温，而架空敷设管道宜加保温措施。     

完全检查下预防维修模型建立及案例分析

为了解决维修间隔期确定的难题,建立了维修间隔期和总停机时间之间关系的目标函数,以及时间延迟维修模型.根据故障记录数据和预防维修活动的检查数据,采用最大似然法估计有关缺陷发生率和时间延迟分布等参数.在所建立目标函数和估计参数的基础上,计算出最优的维修间隔期.     

立式染色机典型缺陷及产生机理

针对承压印染设备在使用中缺陷较多、设备寿命普遍较短的问题,运用无损检测、理化分析配合有限元数值模拟 的方法,对一批较有代表性的立式染色机进行了全面检验,并将检验过程中发现的典型缺陷进行了总结和分析。根据对 快开门结构运行过程中的力学分析结果,从设备应力分布特性角度提出应力腐蚀失效易发部位,并综合设备的检验结果 进行比较,进而提出结构优化的建议。缺陷机理分析结果表明,在应力集中、疲劳载荷、腐蚀等因素的综合作用下,承压 印染设备极易产生裂纹等使用缺陷,应根据设备的使用情况和腐蚀现状调整检验周期,并针对缺陷易发部位进行定期全 面检验。     

基于双参数的管道泄漏检测系统的研究

泄漏检测在油料长输管道安全生产中占有重要的位置,介绍了一种基于压力流量双参数的管道泄漏检测系统的总体设计。其中压力检测利用了负压波法,负压波拐点的提取引入了小波变换理论,对时间及负压波波速的确定提出了解决的方法。提高了泄漏检测灵敏度和定位精度。     

感应加热瓦楞辊的磁路模型研究

针对电磁感应加热瓦楞辊的结构尺寸与加热功率关系不明,结构设计和电磁热耦合仿真时,其材料、结构尺寸的 选取缺乏直观依据的问题,提出了基于磁路原理的瓦楞辊结构的磁路模型,在忽略漏磁和磁饱和前提下,导出了感应加 热的理论功率与瓦楞辊的结构尺寸、材料性质和所通感应电流的关系,给出了具体的解析表达式,并且仿真分析了磁导 率对加热功率的影响,为瓦楞辊的设计提供了一种思路,减少了有限元结构仿真时材质和结构尺寸选取的盲目性。     

股指期货套期保值比率计算方法的改进

股指期货套期保值比率的计算方法很多，其中最典型的是均值方差法。该种方法虽已得到广泛应用，但存在两大缺陷。实证分析表明，通过使用LPM法，不仅可以避免这些缺陷，还可以提高股指期货最佳套期保值比率的计算精度。     

含凹陷海底管道安全评价与屈曲机理研究现状

凹陷是海底管道受到外部挤压或碰撞而产生的几何缺陷,是造成海底管道失效的主要原因之一。为了提供一定 的海底管道设计、制造、安装及运行监测的参考依据,文中从安全评价方法与屈曲机理两方面总结了近年来国内外的研 究进展,阐述了基于深度和应变模型的纯凹陷和含其它缺陷凹陷的评估方法,介绍了含凹陷海底管道在纯外压、纯弯矩 和内压+弯矩载荷作用下的屈曲机理研究现状。在此基础上,提出目前研究还不够全面,并指出可以考虑基于应变、应 力的双重准则和其他缺陷的具体影响,以及国内安全性评价准则建立的必要性;同时提出多种载荷作用下的屈曲机理研 究是今后发展的趋势。