Fan Lei*,Shang Li.Detection of crack growth morphology on the surface of weld toe in chain plate type continuous transportation machinery?/html>[J].Plating & Finishing,2023,(11):87-92.[doi:10.3969/j.issn.1001-3849.2023.11.013]
链板式连续运输机械中焊趾表面裂纹扩展形态检测
- Title:
- Detection of crack growth morphology on the surface of weld toe in chain plate type continuous transportation machinery?/html>
- 关键词:
- 链板式连续运输机机械; SIFT 定位; 焊趾表面裂纹; 裂纹开张比; 扩展形态
- Keywords:
- Chain plate type continuous transportion machinery ; SIFT scale invariant feature transform positioning ; weld toe surface cracks ; crack opening ratio ; extended form
- 分类号:
- TH12
- 文献标志码:
- A
- 摘要:
- 针对链板式连续运输机械滚动压力增大引起的裂纹扩展问题，提出焊趾表面裂纹扩展形态检测方法，并应用到链板式连续运输机中。我们构建了焊趾表面裂纹图像的尺度空间函数，并计算特征点的梯度幅值与方向，完成焊趾表面裂纹区域的 SIFT （ Scale Invariant Feature Transform ）定位。以裂纹区域定位结果为基础，明确扩展应力强度因子与能量释放之间关系，并引入裂纹开张比的概念，计算裂纹扩展的有效能量。根据裂纹纵、横比与深度比的关系，结合板厚得到裂纹半轴长度的函数关系，从而实现裂纹扩展形态的检测。以链板式连续运输机为例，实验结果表明，本文针对连续滚动机械设备裂纹区域的定位精度比传统的检测方法更高，且裂纹深度检测结果与实测结果基本一致，说明所研究检测方法的裂纹扩展形态检测性能得到了提升，具有较高的实际应用价值。
- Abstract:
- ： To address the problem of crack propagation caused by increased rolling pressure in chain plate type continuous transportation machinery ， a method for detecting the propagation morphology of weld toe surface cracks is proposed and applied to chain plate type continuous transportation machines. A scale space function for the image of weld toe surface cracks was constructed ， and the gradient amplitude and direction of feature points was calculated to complete the SIFT （ scale invariant feature transform ） localization of the weld toe surface crack area. Based on the crack location results ， the relationship between the extended stress intensity factor and energy release is clarified ， and the concept of crack opening ratio is introduced to calculate the effective energy of crack growth. According to the relationship between the crack aspect ratio and the depth ratio ， combined with the plate thickness ， a functional relationship of the crack half axis length is obtained ， thereby realizing the detection of the crack propagation morphology. Taking a chain plate type continuous transportion machinery as an example ， the experimental results show that the positioning accuracy for the crack area of continuous rolling mechanical equipment in this paper is higher than that of traditional detection methods ， and the crack depth detection results are basically consistent with the measured results. Therefore ， it indicates that the crack propagation morphology detection performance of the detection method studied has been improved and has high practical application value.
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备注/Memo
收稿日期： 2023-03-02 修回日期： 2023-04-02 作者简介： 范磊（ 1983 ―），女，硕士，高级工程师，主要研究方向为机械设计及理论、运动学和动力学等， email ： lklk1212990@163.com 基金项目： 2021 年辽宁省教育厅科学研究经费项目 - 面上项目（ LJKXM202109 ）； 2021 年国家级大学生创新创业项目（ 202113208006 ）； 2021 年沈阳城市建设学院科研发展基金：基于离散元法的散料物流装备运行稳定性研究