基于漏磁内检测的管道环焊缝缺陷识别与判定

为了实现基于漏磁内检测的管道环焊缝缺陷的有效识别与判定,对环焊缝异常信号的特征及其影响因素进行了分析。通过漏磁信号有限元仿真分析与内检测牵拉试验,系统分析了管道磁化水平、传感器提离值、环焊缝余高,环焊缝缺陷形状、位置及开口方位等因素对缺陷漏磁场的影响,明确了环焊缝缺陷与漏磁信号特征之间的对应关系,提出了基于漏磁内检测信号的环焊缝缺陷分类方法。将环焊缝缺陷分成了4类,并给出了环焊缝缺陷的漏磁内检测检出率和识别准确率。现场开挖验证结果进一步验证了识别与分类判定结果的准确性,为基于漏磁内检测的环焊缝缺陷识别与判定技术工业化应用奠定了基础。     

管道漏磁检测三维探头试验

近年来,输油气管道内检测技术在我国得到了广泛应用,已成为管道运营者进行完整性管理必不可少的工具。但目前以一维探头为基础的漏磁内检测设备不能准确描述三维的漏磁场,很可能造成对缺陷检测精度和检测可靠性的缺失。为了提高缺陷检测能力和度量准确度,通过三维探头技术还原真实漏磁场情况,从而准确识别与度量管道缺陷。通过搭建静态试验平台,探索探头采集数据与缺陷形状的关系和提离对数据的影响,通过搭建动态试验平台,着重研究速度、提离值、剩磁等因素对漏磁场的影响。     

管道弱磁检测技术的有限元仿真

为减小漏磁检测器的体积,提高内检测的灵活性,采用有限元分析方法,在非磁饱和环境下,建立漏磁检测有限元模型,研究弱磁励磁对漏磁检测结果的影响,并对弱磁检测精度、信号特征和分布规律进行分析。结果表明:弱磁法具有一定的检测能力,但检测精度降低40%;管道缺陷深度在30%~40%壁厚范围内,外缺陷的径向弱磁信号不可区分;缺陷宽度小于2 mm时,外缺陷弱磁信号轴向分量幅值大于内缺陷信号幅值。该仿真结果可以作为内外缺陷评判的依据,同时对改进检测器结构具有参考价值。     

管道裂纹角度对漏磁检测信号的影响

为了有效检出油气管道的裂纹缺陷,研究了裂纹角度对检测信号的影响。基于管道漏磁内检测原理及麦克斯韦方程组,采用Comsol有限元仿真软件对管道外90°、67.5°、45°、22.5°、0°裂纹检测结构进行仿真分析;在永磁轴向励磁条件下,利用钢板进行针对裂纹角度问题的拖拉实验。结果表明:当磁化方向与裂纹垂直时,漏磁信号幅值最大;随着裂纹取向与磁化方向夹角的减小,漏磁信号幅值也相应减小,当裂纹角度与磁化方向小于30°时检测不到有效的漏磁信号。     

三轴漏磁内检测信号分析与应用

介绍了三轴漏磁内检测技术的原理。金属损失产生的漏磁场是空间三维矢量场,三轴漏磁内检测器在轴向、径向和周向上分别使用单独的霍尔传感器来记录漏磁信号。分析了三轴漏磁信号的特征:轴向漏磁信号可以估算缺陷宽度,但结果极不可靠,对缺陷长度和缺陷深度的指示精度不高;径向漏磁信号可以清晰界定缺陷长度,结合轴向漏磁信号基本能够确定缺陷深度,但难以准确判定缺陷宽度;周向漏磁信号能够较精确地判定缺陷的宽度和长度,结合轴向和径向漏磁信号,亦可提高缺陷深度的判定精度和准确性。对三轴漏磁内检测技术的研究和现场应用表明:三轴漏磁内检测器能够检出各类常规金属损失缺陷和传统漏磁检测器难以检测出的非常规缺陷,如狭长轴向缺陷、环焊缝缺陷、螺旋焊缝缺陷以及凹陷等。与传统漏磁检测器相比,三轴漏磁内检测器显著提高了金属损失缺陷尺寸的判定精度。     

船用钢板漏磁检测的三维有限元分析

为保证船舶的安全,满足对船用钢板进行定期检测的需要,提出利用漏磁检测钢板缺陷的方法,并对该方法进行了三维有限元分析和实验验证.在ANSYS软件中建立检测传感系统、磁化装置和钢板缺陷的三维模型,进行钢板缺陷附近的磁场分布状态的数值仿真,得出了船用钢板磁化后的磁场分布状态,计算出缺陷与磁场分布之间的对应关系曲线,并对缺陷进行判断.检测实验结果证明有限元计算是可靠的.     

油气输送管道漏磁检测的有限元分析

叙述了电磁场有限元分析的理论基础，给出了油气输送管道漏磁检测中的漏磁场，用ANSYS软件包对具体实例进行了分析，得到了漏磁场的空间分布、磁感应强度及漏磁信号图等。分析结果有助于全面认识空间中漏磁场，可为油气输送管道提供缺陷定量化检测依据。     

两种励磁方式漏磁内检测的简化试验对比

为系统对比轴向和周向励磁方式的漏磁内检测技术对于不同角度缺陷检测结果的准确度,设计了简化的工程对比试验。该试验选取平面钢板作为试验样板,在钢板上制作不同角度的缺陷,同时开发平板结构漏磁检测样机,通过改变励磁方向来模拟轴向励磁漏磁和周向励磁漏磁内检测。利用平板结构漏磁检测样机,以上述两种励磁方式对平面钢板上的缺陷进行漏磁检测并得出检测信号。对比轴向励磁漏磁内检测和周向励磁漏磁内检测对同一缺陷所得的不同检测信号,结果表明:对于与轴向平行或者夹角不超过30°的缺陷,周向励磁漏磁内检测技术的检测结果准确度高;对于与轴向夹角大于30°的缺陷,轴向励磁漏磁内检测技术的检测结果准确度高。     

管道磁记忆检测信号与缺陷应力关系的有限元仿真

为了实现对管道磁记忆检测信号与缺陷应力关系的定量研究,建立了含腐蚀缺陷管道的二维有限元仿真模型,给出了应力-磁导率耦合数学模型以及管体应力和地磁场求解控制方程。首先利用ANSYS的应力分布功能,计算求得管体在4.5MPa内压下的应力强度分布,然后根据应力-磁导率数学模型计算求得管体外侧的地磁场分布,表明管体应力与磁导率之间具有一定的耦合关系,证实了有限元模拟技术可以准确捕捉到管体缺陷处的磁应力信号,进而判定管道的缺陷特征。     

罐底板缺陷漏磁场三维有限元分析

为了提高国产漏磁检测仪对缺陷量化的准确性,采用有限元分析软件ANSYS针对点腐蚀缺陷分别在罐底板上下表面建立不同参数的点腐蚀缺陷,模拟研究缺陷深度、缺陷直径、缺陷位置对漏磁场的影响规律。研究表明上下表面缺陷的漏磁场具有相似的规律:当缺陷直径一定时,磁感应强度Bx、By分量随缺陷深度的增加而增大;当缺陷深度一致时,Bx凸峰底部宽度Nx及By峰峰值间距Ny随缺陷直径的增加而增大;上下表面相同大小的缺陷,其漏磁场的分布特点及大小均存在一定差异。对相应的结果进行函数拟合,得到了缺陷参数和漏磁场特征参量之间的定量关系,为缺陷量化提供了原始数据依据。     

基于漏磁内检测的管道补口失效识别与判定方法

管道补口一旦发生失效,腐蚀介质自破损处渗入,将会严重影响管道完整性。基于漏磁内检测原理和管道补口失效形式,提出了补口防腐失效的识别与判定流程:通过分析管道补口结构特点、失效形式、可能产生腐蚀缺陷的位置与形貌特征,明确管道补口失效导致外腐蚀特征及其与漏磁内检测信号特征之间的对应关系,从而识别可能已经失效的管道补口。通过对多条管道的开挖验证,得出采用漏磁内检测技术识别与判定补口失效准确率,并验证了该方法的准确性,为基于漏磁内检测的补口失效识别与判定技术的工业化应用奠定了基础。(图7,表1,参20)     

木材径切面内部缺陷的应力波成像算法

为了获得木材径切面上的缺陷形状、大小和位置,提出一种木材径切面内部缺陷成像的方法。首先,基于应力波在木材径切面上的传播规律,提出一种木材径切面上的应力波速度修正方法。将应力波速度转换为径切面上的若干个预估点的值,结合反距离加权插值（IDW）法提出一种速度修正插值（VCI）方法。最后,使用VCI方法在不同树木样本上进行了木材径切面缺陷的二维成像实验。结果表明:①VCI方法可以重建木材内部缺陷大小以及缺陷位置,缺陷成像结果与真实的缺陷情况相吻合。②对比IDW方法的成像结果,VCI方法对缺陷的大小以及缺陷形状、位置的成像结果有较大提高。③利用混淆矩阵方法对VCI与IDW方法进行定量分析表明,VCI方法的平均准确率、平均精确度和平均查全率均高于IDW方法,说明VCI方法成像效果的可行性和有效性。     

库尔勒香梨3种树形光合特性的比较

利用CB-1102便携式光合蒸腾仪,对库尔勒香梨3种树形的光合生理特性进行了比较研究。结果表明,在晴天条件下3种树形的净光合值差异较大,开心形和疏散分层形为典型的不对称双峰型变化曲线,峰值均在12：30和17：30左右,并伴有＂光合午休＂现象;3种树形的蒸腾速率变化均和净光合呈正相关,在光合作用日进程中,蒸腾速率的下降变化主要受当地空气温度的影响;香梨气孔导度值以开心形最高;3种树形的胞间CO2浓度与净光合速率均呈负相关;综合净光合速率、蒸腾速率等参数指标可以看出,开心形和疏散分层形的光合性能较强;由于相对光照分布与树冠的相应层次呈显著正相关,所以在同种树形不同冠层上的光合能力以上层叶片最高。     

基于三角形折叠的植物叶片曲面网格简化方法研究

为在保留植物器官形态重要特征的前提下,适度精简原始三角网格数据,以满足计算机三维建模及应用的需要。通过改进Isler等"基于三角形折叠的网格简化方法",提出了能够有效解决简化过程中出现网格交叉、大钝角三角形和狭长三角形现象的算法,构建精简叶曲面网格的新方法,并使用三维激光扫描仪采集得到的烟草叶片结构数据对该方法进行评价。结果显示当冠层简化比例为90.3%时,渲染效率提高86.1%,并且简化后叶片仍然逼近原始结构。结果表明:使用该算法不但能显著减少叶曲面三角形网格的数目,而且能很好地保留叶曲面形态特征。该算法可应用于不同形态类型叶片的简化,包括褶皱度很大的叶片。该研究可为植物冠层可视化与植物冠层光环境模拟等方面提供有力的支持。     

数字化钛网在颅骨缺损修补中的应用

目的探讨运用数字化钛网修补颅骨缺损的临床应用及推广价值.方法应用钛网片行颅骨修补术22例,根据其缺损的具体形态,采用数字化三维成像技术,制作个体化钛网修补材料,施行颅骨缺损修补.结果数字化塑形人工颅骨修补,手术时间短,省时省力,外形满意率高.结论数字化钛网修补颅骨缺损,塑形效果好,手术操作过程简捷,具有应用及推广价值.     

濒危植物小蓬竹地上部生态场效应分析

[目的]分析小蓬竹（Drepanostachyum Luodianense）地上部生态场效应,为建立小蓬竹濒危机制及合理保护提供理论基础.[方法]设置7个小蓬竹种群（Q1～Q7）样地,实测样地内所有小蓬竹竹丛的平均冠丛高、冠丛半径、竹丛株数和竹丛直径,通过构建小蓬竹生态场模型,对小蓬竹地上部生态场的作用特性、空间变化规律和作用范围进行定量研究.[结果]7个样地小蓬竹种群的平均生态势最大值大小次序为φ7＞ φ4＞ φ3＞ φ6＞ φ1＞ φ2＞ φ5,小蓬竹地上部生态势随着与小蓬竹作用距离的增加逐渐减小,并在场源处达最大值;不同样地小蓬竹生态势的消减形式及刻画生态势空间变化率的生态场梯度曲线分别近似于Gaussian分布与Rayleigh分布;根据经验模型估测得到小蓬竹地上部生态场有效作用距离10.62～14.52 m,作用范围平均为12.08 m.[结论]小蓬竹地上部生态场生态势的大小、生态场梯度、作用范围均与其形态大小紧密相关,场源植物活力参数为影响生态势大小的主导因子.     

水稻新种质沈农89－366特性遗传研究（Ⅱ）一F1代稻谷的米质分析

以粳稻沈农89-366为母本与粳、籼、爪哇3种类型稻杂交，F1代稻谷的米质表现值介于双亲之间，接近亲本均值。米形呈现正态分布的数量性状遗传特点。稻谷粒形与米形呈极显正相关。米长与米宽和出米率呈极显和显的负相关，与长宽比和AC值呈极显和显正相关。中国籼、粳稻米质改良的方向是选育米形偏籼面米质偏粳的中间类型米，改良的途径是不同类型间的杂交获得各自优良米质性状的互补。在收获前以稻谷或稻米的长度和长宽比为指标进行米质选择是简便、易行和高效的田间米质选择方法。     

木薯叶形与光合特性、SPAD值的相关性研究

[目的]研究木薯叶片形态与光合特性、SPAD值之间的相关性,为木薯高产品种选育提供理论依据.[方法]以5个叶形差异较大的木薯品种（系）为材料,测定不同叶位叶片形态指标、净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率和SPAD值,通过方差分析和相关性分析,探讨叶形对光合特性、SPAD值的影响.[结果]中间裂叶长度与光合生理指标呈显著正相关,中间裂叶长度与净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率的相关系数分别达到0.946、0.981、0.810和0.816;木薯SPAD值与叶形指标、光合生理指标之间相关性不显著;相同品种（系）不同叶位之间叶形指标和SPAD值均差异不明显,SPAD值在第6个叶位（最上部全展叶第23片叶）时较高;净光合速率值总体上随叶位从上到下呈逐渐降低的趋势,木薯最上部全展叶第3～11片叶光合效率最高.[结论]木薯的中间裂叶长度越长,其净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率值越大,品种（系）光合效率越高;保持木薯中上部叶片的光合作用功能对提高木薯产量有重要意义.     

间作模式下四种扁桃树形结构间差异及对小麦生长的影响

[目的]通过对扁桃四种不同栽培树形的光合、冠层、微环境等指标及其对应间作区域光照和小麦生长情况的测定研究,旨在为南疆扁桃-小麦间作体系中,扁桃适宜树形的选择提供一定的理论依据.[方法]以10年生晚丰品种为试材,设主干分层形、纺锤形、高干圆头形和开心形四个处理,研究四个树形间的差异,调查间作区域光照分布和小麦生长情况.[结果]纺锤形处理单株负载量略低于主干分层形为1 184个/株,由于树冠体积小,单位投影面积负载量最高,达到94.8个/m2,是主干分层形的2.06倍;树冠内部光照情况优于其他三个处理,达到自然条件的31;;对间作区域遮阴影响程度较轻,且持续时间短,其整体和两侧近冠区域全天光照强度分别为自然条件的40.89;和34.57;.[结论]扁桃纺锤形树形负载量大,对间作区域影响小,适合应用于果粮间作立体复合种植体系中.