电子束-粉末床熔合 (EB-PBF) 技术中通常沿构建方向形成柱状晶结构,导致物理和机械性能各向异性。本研究模拟了铸件凝固条件,并在 EB-PBF 中促进了原位再结晶,以促进 718 合金中柱状晶到等轴晶结构转变。这是通过独特的线性熔化策略以及 EB-PBF 中特定的工艺参数选择来实现的。研究发现,使用线序号 (LON) 函数的定点熔化会影响冷却速度和温度梯度,从而控制晶粒形貌和织构。高 LON 会产生大的等轴晶粒区和随机织构,而固定的 LON 和高面能量密度会产生强织构。研究了转变过程中形成裂纹和收缩缺陷的主要驱动力。固定面能量密度下的高 LON 减少了平均总收缩缺陷和裂纹长度。硬度在转变过程中降低,这与 γ ′′ 沉淀物尺寸的减小有关。
我们提出了一种新颖的物理信息神经网络建模方法,用于腐蚀疲劳预测中的偏差估计。混合方法旨在将深度神经网络中的物理信息层和数据驱动层合并在一起。结果是一个累积损伤模型,其中物理信息层用于模拟相对容易理解的现象(通过 Walker 模型的裂纹扩展),数据驱动层用于解释难以建模的物理现象(即由于腐蚀导致的损伤累积偏差)。数值实验用于展示所提出的物理信息神经网络在损伤累积方面的主要特征。测试问题包括预测用于飞机机翼面板的 Al 2024-T3 合金的腐蚀疲劳。除了循环载荷外,面板还受到盐水腐蚀。物理信息神经网络使用对输入的全面观察(远场载荷、应力比和腐蚀性指数 - 按机场定义)和对输出的非常有限的观察(仅对一小部分机队进行检查时的裂纹长度)进行训练。结果表明,物理信息神经网络能够学习原始疲劳模型中由于腐蚀而产生的修正,并且预测足够准确,可以对机队中不同飞机的损坏情况进行排名(可用于确定检查的优先顺序)。
我们提出了一种新颖的物理信息神经网络建模方法,用于腐蚀疲劳预测中的偏差估计。混合方法旨在将深度神经网络中的物理信息层和数据驱动层合并。结果是一个累积损伤模型,其中物理信息层用于模拟相对容易理解的现象(通过 Walker 模型进行裂纹扩展),数据驱动层用于解释难以建模的物理现象(即由于腐蚀导致的损伤累积偏差)。使用数值实验来展示所提出的物理信息神经网络在损伤累积方面的主要特征。测试问题包括预测飞机机翼面板上使用的 Al 2024-T3 合金的腐蚀疲劳。除了循环载荷外,面板还受到盐水腐蚀。物理信息神经网络使用对输入的全面观察(远场载荷、应力比和腐蚀性指数 - 每个机场定义)和对输出的非常有限的观察(仅对一小部分机队进行检查时的裂纹长度)进行训练。结果表明,物理信息神经网络能够学习原始疲劳模型中由于腐蚀而导致的修正,并且预测足够准确,可以对机队中不同飞机的损坏进行排名(可用于确定检查优先级)。
摘要:表面裂纹是高速导轨(HSR)平板轨道中的典型缺陷,可以导致结构性恶化并降低轨道系统的服务可靠性。但是,如何有效检测和量化表面裂纹的问题目前尚未解决。在本文中,采用了一种基于红外热成像的新型裂纹检测方法来量化轨道板板上的表面裂纹。在这种方法中,首次使用非缩放的Contourlet变换(NSCT)基于图像 - 增强算法处理的红外摄像头的轨道平板的热合器,并且裂缝是通过边缘检测算法的。接下来,为了定量检测表面裂纹,提出了一种像素安排方法,从而可以获得裂纹宽度,长度和面积。最后,在实验室测试中验证了所提出方法在不同温度下的检测准确性,在该测试中,倒入平板的比例模型,并使用温度控制的柜子来控制温度变化过程。结果表明,所提出的方法可以有效地增强图像中表面裂纹的边缘细节,并且可以有效地提取裂纹区域。裂纹宽度的量化的准确性可以达到99%,而裂纹长度和面积的量化的准确性为85%,这基本上满足了HSR-SLAB-TRACK-TRACK-TRACK检查的要求。这项研究可以打开基于IRT的轨道板检查在HSR操作中的可能性,以提高缺陷检测的效率。
3.6.2 裂纹扩展................................................................................................................59 3.6.3 临界裂纹长度或失效...............................................................................................61 3.7 安全寿命和故障安全定义及设计理念........................................................................62 3.7.1 安全寿命设计.............................................................................................................63 3.7.2 故障安全设计和损伤容限分析.........................................................................................64 3.7.2.1 安全寿命和故障安全设计的简要示例.........................................................................64 3.8 焊接和裂纹起始点的介绍....................................................................................................66 3.8.1 残余应力.............................................................................................................................67 3.8.2 焊接缺陷.............................................................................................................................68 3.8.3 应力集中.............................................................................................................................68 3.8.4 钢和合金中的裂纹起始点....................................................................................................69铝................................................................................69 3.8.5 铝制零件的补焊....................................................................................70 3.9 高速船用新型铝合金及焊接技术........................................................70 3.9.1 新型海洋级铝合金,牌号 5383.........................................................................70 3.9.1.1 5383 的疲劳强度.........................................................................................................72 3.9.2 新型海洋级铝合金,牌号 RA7108.........................................................................74 3.9.3 新型海洋级铝合金 5059.........................................................................................76 3.9.4 搅拌摩擦焊接.........................................................................................................77 3.10 参考文献.........................................................................................................................79 4.DNV 和其他行业疲劳分析标准.........................................................................................115 5.1 DNV 高速船疲劳分析分类说明 30.9 ................................116 5.2 协助船舶设计师的其他行业标准.....................................................118高速铝船的疲劳设计................................................................................................................81 4.1 Palmgren-Miner 累积损伤疲劳评估....................................................................................82 4.2 确定要分析的细节................................................................................................................84 4.3 加载历史的开发................................................................................................................86 4.3.1 船长和速度对高速船加载历史的影响.......................................................................87 4.3.2 用于船舶加载历史的概率分布....................................................................................89 4.3.3 雨流和储层循环计数法....................................................................................................90 4.3.4 雨流循环计数法.............................................................................................................91 4.3.5 储层循环计数法.............................................................................................................91 4.4 应力直方图的开发.....................................................................................................................92 4.4.1 使用频谱分析方法开发应力直方图.....................................................................................93 4.5 应力计算和应力集中................................................................................................95 4.5.1 行业规范中的设计应力...............................................................................................95 4.5.2 关于应力的进一步讨论..............................................................................................96 4.5.2.1 结构中的名义应力.........................................................................................................97 4.5.2.2 结构应力.........................................................................................................................98 4.5.2.3 热点应力.........................................................................................................................100 4.5.2.4 缺口应力.........................................................................................................................100 4.5.2.5 焊接对应力的影响....................................................................................................101 4.5.2.6 制造缺陷及其对名义应力的影响....................................................................................102 4.6 确定适当的 S/N 曲线.....................................................................................................103 4.6.1 程序.....................................................................................................................104 4.7替代应力直方图方法................................................................................................112 4.8 参考文献....................................................................................................................113 5.