【光明網(wǎng)】北理工給北京新機(jī)場當(dāng)“骨科大夫”
發(fā)布日期:2018-06-05 供稿:光明網(wǎng) 編輯:薛喬丹 審核:王征 閱讀次數(shù):
原文標(biāo)題:北理工給北京新機(jī)場當(dāng)“骨科大夫”
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下穿高鐵,上落飛機(jī),能把鳥巢全裝下。北京新機(jī)場,又名“北京首都第二機(jī)場”是世界上最大、最雄偉的機(jī)場。預(yù)計2019年10月正式投入使用。
北京新機(jī)場的鋼結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜,由6萬多根鋼架、1萬多個連接球、5萬多噸用鋼量、8組C型柱支撐組成,令人稱奇,又將是一處工程典范。
大量的鋼結(jié)構(gòu),就如同是新機(jī)場的骨架,而在鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)中,有一種威脅結(jié)構(gòu)安全的因素叫“殘余應(yīng)力”。鋼結(jié)構(gòu)越多,殘余應(yīng)力影響就越大,因此,找出相應(yīng)對策,一直是工程建設(shè)的重要內(nèi)容,對于保障生產(chǎn)、穩(wěn)定鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量等方面具有極其重要的意義。
消除殘余應(yīng)力,就如同為鋼結(jié)構(gòu)做個骨科檢查和治療,及時地檢測出鋼結(jié)構(gòu)件中殘余應(yīng)力的大小、方向,然后根據(jù)檢測數(shù)據(jù)的大小以及危害程度采取有效的措施(比如殘余應(yīng)力的調(diào)控技術(shù)),很好地處理由于焊接產(chǎn)生的應(yīng)力變形,以增加鋼結(jié)構(gòu)件的使用壽命。
那么,誰有本事為北京新機(jī)場如此大體量的鋼結(jié)構(gòu)做“骨科大夫”?北京理工大學(xué)檢測與控制研究所自主研發(fā)的殘余應(yīng)力超聲無損檢測系統(tǒng)。
在北京新機(jī)場整個施工建設(shè)過程中,北京理工大學(xué)檢測與控制研究所自主研發(fā)的殘余應(yīng)力超聲無損檢測系統(tǒng),對6萬多根鋼架和1萬多個連接球組成的龐大鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行了殘余應(yīng)力的檢測,根據(jù)檢測數(shù)據(jù)分析北京新機(jī)場整體結(jié)構(gòu)載荷,最終得出結(jié)論其受力狀態(tài)和安全性完全符合設(shè)計的要求。
北理工殘余應(yīng)力超聲無損檢測系統(tǒng)可是這個領(lǐng)域內(nèi)響當(dāng)當(dāng)?shù)淖痔枴D壳罢诮ㄔO(shè)之中的三官堂鋼構(gòu)大橋,它的殘余應(yīng)力檢測同樣采用的是北京理工大學(xué)檢測與控制研究所自主研發(fā)的殘余應(yīng)力超聲無損檢測系統(tǒng)。同時,北京理工大學(xué)檢測與控制研究所自主研發(fā)的殘余應(yīng)力狀態(tài)閉環(huán)調(diào)控系統(tǒng),還對大橋結(jié)構(gòu)中存在殘余應(yīng)力的鋼板原材料進(jìn)行了殘余應(yīng)力的調(diào)控。
還有西氣東輸管道焊接殘余應(yīng)力檢測、高鐵鐵軌焊接殘余應(yīng)力檢測與消除、齒輪齒根殘余應(yīng)力檢測、某型號渦輪盤殘余應(yīng)力自動掃查……只能說,厲害了,北理工!
下面是科普時間——
這么厲害的系統(tǒng),工作原理是怎樣的?
當(dāng)縱波波動和傳播方向與殘余應(yīng)力方向一致時,縱波對殘余應(yīng)力最敏感。
簡單來說,殘余應(yīng)力超聲無損檢測系統(tǒng),利用超聲臨界折射縱波對構(gòu)件表面和亞表面的切向殘余應(yīng)力敏感的特殊性、以及體波對法向殘余應(yīng)力的敏感性,可以量化檢測構(gòu)件內(nèi)部三維方向的殘余應(yīng)力。
超聲檢測方法具有高分辨率、高滲透力和無損的特點(diǎn),因此得到了廣泛應(yīng)用。
這套檢測技術(shù),就是來自我們北京理工大學(xué)機(jī)械與車輛學(xué)院檢測與控制研究所徐春廣教授團(tuán)隊(duì)。徐春廣,教授,博士生導(dǎo)師,教育部新世紀(jì)人才,先進(jìn)加工技術(shù)國防重點(diǎn)學(xué)科實(shí)驗(yàn)室主任。團(tuán)隊(duì)長期從事超聲無損檢測與控制理論和技術(shù)研究,主持完成了多項(xiàng)國家重大專項(xiàng)、國家自然基金重點(diǎn)項(xiàng)目、國家國際合作重點(diǎn)項(xiàng)目等多項(xiàng)科研項(xiàng)目,獲得多項(xiàng)科技獎勵。
除此之外,針對大型復(fù)雜曲面的金屬和復(fù)合材料構(gòu)件的無損檢測與評估難題,徐春廣教授團(tuán)隊(duì)設(shè)計出了機(jī)械手無損檢測技術(shù),在航空發(fā)動機(jī)葉片、航天大型構(gòu)件、軍用車輛復(fù)雜構(gòu)件的高效無損檢測方面得到廣泛應(yīng)用。
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