ZJ70D型钻机双升式底座有限元模态分析 被引量：12

1

作者 王颖 孔令超 宁建国 《石油机械》 北大核心 2005年第2期15-17,68,共3页

针对ZJ70D型钻机双升式底座的振动问题,在结构分析的基础上,应用ANSYS7.0有 限元软件建立了钻机底座有限元模型,计算得到钻机底座前10阶固有振动频率和主振型。对现役 钻机底座做了现场振动测试,得到频响函数曲线及前10阶模态频率... 针对ZJ70D型钻机双升式底座的振动问题,在结构分析的基础上,应用ANSYS7.0有 限元软件建立了钻机底座有限元模型,计算得到钻机底座前10阶固有振动频率和主振型。对现役 钻机底座做了现场振动测试,得到频响函数曲线及前10阶模态频率。有限元计算和现场测试结果 的对比分析表明,ZJ70D型钻机转盘工作转速与钻机底座低阶固有频率接近,转盘的转动必然会 激起钻机的振动,因此需要对钻机底座结构进行调整。 展开更多

关键词 ZJ70D 钻机 双升式底座 有限元计算 振动测试

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DZ450/9-S钻机底座静态及动态特性 被引量：9

2

作者 王世圣 张宏 董守平 《石油大学学报（自然科学版）》 EI CSCD 北大核心 2002年第1期66-68,共3页

根据DZ4 5 0 / 9 S钻机底座的实际结构特点 ,建立了三维有限元模型。应用有限元分析程序分别对底座进行了静、动态特性分析。在静力分析中 ,按两种工况给模型加载 ,并获得了可靠的计算结果。通过分析DZ4 5 0 / 9 S底座结构的模态 ,得出... 根据DZ4 5 0 / 9 S钻机底座的实际结构特点 ,建立了三维有限元模型。应用有限元分析程序分别对底座进行了静、动态特性分析。在静力分析中 ,按两种工况给模型加载 ,并获得了可靠的计算结果。通过分析DZ4 5 0 / 9 S底座结构的模态 ,得出底座结构前 15阶固有频率和模态振型。分析结果表明 ,三角架前、后腿和后立柱是底座结构在动力特性上存在的 3个薄弱环节 ,在此基础上 ,提出了改进DZ4 5 0 / 9 展开更多

关键词 石油钻机底座 静态 动态特性 有限元法 静力分析 三维模型

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起升中四腿落地式K型井架及底座的应力分析 被引量：4

3

作者 邹龙庆 孙雪梅 +1 位作者 费洪海 迟利源 《石油矿场机械》 2006年第1期56-59,共4页

针对在用四腿落地式K型井架在起升中井架与底座存在的问题,文章以JJ162/42-K型井架为例,采用I-DEAS有限元软件对起升过程中处于各角度时的井架及底座做了应力分析,并将其结果与两腿落地式K型井架进行了比较。分析表明,四腿落地式K型井... 针对在用四腿落地式K型井架在起升中井架与底座存在的问题,文章以JJ162/42-K型井架为例,采用I-DEAS有限元软件对起升过程中处于各角度时的井架及底座做了应力分析,并将其结果与两腿落地式K型井架进行了比较。分析表明,四腿落地式K型井架及底座在井架刚起升时,应力值较大,存在安全隐患。为了增强在井架起升过程中底座的安全性,建议在底座上井架2个铰支座之间加焊加强钢板,并加大井架前立柱铰支座的尺寸。 展开更多

关键词 井架 钻机底座 有限元 应力分析

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在役海洋模块钻机底座承载能力分析

4

作者 贺家勉 穆网明 王全亮 《当代化工研究》 CAS 2024年第3期191-193,共3页

为了对在役海洋模块钻机底座的承载能力进行研究,本文以某模块钻机底座为研究对象,在底座结构尺寸现场测量的基础上,对模块钻机底座的工况进行了分类,确定了各工况下模块钻机底座的载荷,采用有限元分析方法对其承载能力进行分析。分析... 为了对在役海洋模块钻机底座的承载能力进行研究,本文以某模块钻机底座为研究对象,在底座结构尺寸现场测量的基础上,对模块钻机底座的工况进行了分类,确定了各工况下模块钻机底座的载荷,采用有限元分析方法对其承载能力进行分析。分析结果表明:模块钻机底座各工况下最大轴向应力值为55.5MPa,轴向强度最小安全系数达到了6.22,表明轴向强度满足要求;模块钻机底座各工况下uc值最大为0.995,小于标准规定的1.0,底座的承载能力满足要求。 展开更多

关键词 海洋钻机 底座 承载能力 uc值 有限元分析

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DZ450/9-S钻机底座的非线性稳定分析 被引量：4

5

作者 王世圣 张宏 +2 位作者 董守平 赵国珍 张永泽 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2003年第1期39-42,共4页

应用非线性有限元方法研究底座结构的稳定性问题。使用牛顿 拉斐逊和弧长法获得结构的载荷位移曲线和失稳模态。根据结构的载荷位移曲线和失稳模态 ,研究前、后立柱两端不同的连接方式对结构稳定性的影响。当前、后立柱两端为铰接时结... 应用非线性有限元方法研究底座结构的稳定性问题。使用牛顿 拉斐逊和弧长法获得结构的载荷位移曲线和失稳模态。根据结构的载荷位移曲线和失稳模态 ,研究前、后立柱两端不同的连接方式对结构稳定性的影响。当前、后立柱两端为铰接时结构有较高的极限承载能力。考虑到底座的初始缺陷 ,对其进行非线性有限元分析 。 展开更多

关键词 底座 非线性有限元 稳定性 初始缺陷 极阴承载能力 钻机

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高强度材料在超深井钻机井架底座中的应用 被引量：3

6

作者 徐晓鹏 黄悦华 +2 位作者 李治平 李厚岭 郑钟 《石油机械》 北大核心 2009年第8期72-75,110,共4页

超深井钻机井架底座在结构形式、构件布局、主体材料的选取等方面均有较高要求,常规的井架、底座主体材料难以满足超深井钻机特定的载荷和工况要求。通过对超深井钻机井架底座的结构分析、高强度材料的性能分析与对比以及井架底座有限... 超深井钻机井架底座在结构形式、构件布局、主体材料的选取等方面均有较高要求,常规的井架、底座主体材料难以满足超深井钻机特定的载荷和工况要求。通过对超深井钻机井架底座的结构分析、高强度材料的性能分析与对比以及井架底座有限元强度分析,最终选择具有高强度、高冲击韧性和良好焊接性的低合金高强度结构钢Q420E作为超深井钻机井架底座主体材料,并总结出高强度材料对超深井钻机井架底座结构性能的影响以及高强度材料的应用原则。 展开更多

关键词 超深井 钻机 井架底座 高强度材料 有限元分析

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底座关键焊缝裂纹探测与扩展寿命预测 被引量：3

7

作者 葛运春 周国强 +1 位作者 吴泽民 冷建成 《石油机械》 2017年第9期75-79,共5页

在海洋平台结构的无损检测中,现有文献要么仅探讨无损检测新技术在工程中的应用而无后续的断裂力学分析,要么仅采用有限元方法进行构件的断裂参量计算而无检测试验。鉴于此,基于交流电磁场技术对平台钻机底座关键部位焊缝进行表面缺陷... 在海洋平台结构的无损检测中,现有文献要么仅探讨无损检测新技术在工程中的应用而无后续的断裂力学分析,要么仅采用有限元方法进行构件的断裂参量计算而无检测试验。鉴于此,基于交流电磁场技术对平台钻机底座关键部位焊缝进行表面缺陷的快速检测,通过磁场信号特征提取识别出裂纹缺陷,并分析裂纹产生的原因。在此基础上,采用有限元方法对裂纹所在结构进行三维实体建模与断裂力学分析,数值模拟应力强度因子(SIF)与裂纹长度之间的关系,并最终选取Paris公式确定疲劳裂纹扩展寿命。由计算结果可知,当钻井载荷循环84 012 124次后,在初始裂纹的基础上又往前扩展了67.987 2 mm。按钻机工作时给定的转速125 r/min,即频率为2.083 Hz计算,可连续工作约466.6 d。此时,裂纹已经完全穿透基梁的加强板和翼缘,基梁将会产生失稳扩展而很快断裂。研究结果可为平台钻机底座维修加固计划的制定提供科学依据。 展开更多

关键词 海洋平台 钻机底座 交流电磁场 有限元法 裂纹扩展 寿命预测

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井架与底座连接刚度对钻机振动的影响研究 被引量：2

8

作者 华剑 朱宏武 +1 位作者 周思柱 袁新梅 《石油机械》 2015年第5期28-31,共4页

为定量研究井架与底座连接刚度对钻机振动特性的影响,推导了连接结构固有频率的计算方法,建立了深井钻机井架与底座的有限元模型。在ANSYS软件中利用Combin14单元模拟井架与底座之间的连接。经模态分析得到钻机在X方向的模态参数,发现... 为定量研究井架与底座连接刚度对钻机振动特性的影响,推导了连接结构固有频率的计算方法,建立了深井钻机井架与底座的有限元模型。在ANSYS软件中利用Combin14单元模拟井架与底座之间的连接。经模态分析得到钻机在X方向的模态参数,发现在不同的连接刚度下,前3阶模态振型基本一致,但随着连接刚度的增加,各阶模态频率均增大,第2阶模态频率增加最明显,从最低2.582 Hz提高到3.045 Hz,提高了17.93%,而最大模态位移则从23.2 mm减小至15.9 mm,说明井架之间的连接刚度对钻机振动特性具有重要影响。为确保钻机具有良好的结构动态特性,应尽可能提高井架与底座及钻机其他部件的连接刚度。 展开更多

关键词 钻机 井架 底座 连接刚度 振动特性 有限元模型

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浅谈TSJ-2000水源钻机底座设计 被引量：2

9

作者 陈征 高伟 曾建 《中国井矿盐》 CAS 2016年第2期19-21,共3页

针对TSJ-2000水源钻机在盐井施工过程中,常会出现盐卤伴生气(低压天然气),发生井涌、井喷现象,有毒有害、易燃易爆气体常常威胁作业人员和环境的安全。原有TSJ-2000水源钻机底座太矮,不能安装单闸防喷器来密封伴盐卤生气。正是基于以上... 针对TSJ-2000水源钻机在盐井施工过程中,常会出现盐卤伴生气(低压天然气),发生井涌、井喷现象,有毒有害、易燃易爆气体常常威胁作业人员和环境的安全。原有TSJ-2000水源钻机底座太矮,不能安装单闸防喷器来密封伴盐卤生气。正是基于以上原因,我们按照盐业钻井工艺要求,重新设计TSJ-2000水源钻机底座,消除安全隐患。 展开更多

关键词 水源钻机 底座 结构设计 强度校核

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石油钻机井架底座的疲劳寿命预测 被引量：2

10

作者 孙姜锐 高学仕 +2 位作者 杨冬平 文洪莉 张华光 《现代制造技术与装备》 2009年第2期23-24,共2页

根据允许应力幅值法研究了石油钻机井架底座钢结构疲劳寿命的工程预测方法,分析了钻机起下钻作业疲劳荷载谱以及等效应力幅系数的计算方法,提出了石油钻机结构疲劳寿命计算的结构流程。最后以海洋70LDB钻机为例进行了疲劳寿命计算,计算... 根据允许应力幅值法研究了石油钻机井架底座钢结构疲劳寿命的工程预测方法,分析了钻机起下钻作业疲劳荷载谱以及等效应力幅系数的计算方法,提出了石油钻机结构疲劳寿命计算的结构流程。最后以海洋70LDB钻机为例进行了疲劳寿命计算,计算结果表明,该型钻机设计合理,有较大的寿命安全系数。同时也验证了该疲劳寿命计算方法可以有效应用于石油钻机井架底座的疲劳设计,具有良好的工程应用价值。 展开更多

关键词 石油钻机 钻机井架 钻机底座 疲劳寿命 寿命预测

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石油钻机井架底座结构用钢的思考和建议 被引量：2

11

作者 刘宏亮 任小伟 +1 位作者 柳锁贤 肖虎 《机械工程师》 2022年第7期81-84,87,共5页

石油钻机井架和底座是钻机的两个重要组成部分,是钻机钢材用量的主要所在,其质量和钢材用量约占到整套钻机质量和钢材用量的30%左右。使用较高强度的高强钢有助于实现结构的轻量化,但片面追求结构用钢强度高易产生新的问题。文中对石油... 石油钻机井架和底座是钻机的两个重要组成部分,是钻机钢材用量的主要所在,其质量和钢材用量约占到整套钻机质量和钢材用量的30%左右。使用较高强度的高强钢有助于实现结构的轻量化,但片面追求结构用钢强度高易产生新的问题。文中对石油钻机井架底座结构用钢的特点、技术要求进行了分析,并提出了石油钻机井架底座结构用钢需考虑结构刚度和稳定性、钢材屈强比、制造工艺性及市场因素等问题和建议。 展开更多

关键词 石油钻机 井架底座 结构用钢 思考 建议

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极地超低温钻机底座受力分析与结构优化 被引量：1

12

作者 张健涛 殷国富 胡晓兵 《机械》 2018年第8期45-49,共5页

为了优化钻机底座结构以适应极地超低温下的工作环境,利用CATIA对钻机底座进行三维建模并将模型数据导入ANSYS Workbench中,结合极地环境条件因素,分析获得了钻机底座在临界载荷下的形变云图。根据云图找出底座结构薄弱点,对其结构进行... 为了优化钻机底座结构以适应极地超低温下的工作环境,利用CATIA对钻机底座进行三维建模并将模型数据导入ANSYS Workbench中,结合极地环境条件因素,分析获得了钻机底座在临界载荷下的形变云图。根据云图找出底座结构薄弱点,对其结构进行初步改进,最后利用ANSYS中的拓扑优化功能对底座结构进行了改进设计,从而降低钻机底座在工作时的形变量,对确保其在低温环境中的使用寿命有设计指导意义。 展开更多

关键词 钻机底座 超低温 ANSYS 有限元 拓扑优化

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钻机振动模态试验

13

作者 常玉连 贾光政 +2 位作者 杨超 郭俊杰 邹龙庆 《大庆石油学院学报》 EI CAS 北大核心 1999年第3期51-54,共4页

为将模态分析技术应用于石油钻机振动特性研究，建立了钻机的简化振动模型． 对现役 Ｚ Ｊ－ １５ 钻机振动模态进行了现场测试，对测试数据进行处理和分析，找出了可能与钻机上动力设备转速发生藕合的几个低阶模态，一阶模态的固有频... 为将模态分析技术应用于石油钻机振动特性研究，建立了钻机的简化振动模型． 对现役 Ｚ Ｊ－ １５ 钻机振动模态进行了现场测试，对测试数据进行处理和分析，找出了可能与钻机上动力设备转速发生藕合的几个低阶模态，一阶模态的固有频率为６ ．２７４ Ｈｚ ，二阶模态的固有频率为１８ ．５６０ Ｈｚ ，变速箱四档输出轴的转动频率为１７ ．７１９ Ｈｚ ， 在该模态共振区频率范围内，表明该钻机在钻井过程中使用四档可能发生共振． 三阶模态的固有频率为２２ ．０２０ Ｈｚ ， 而柴油机的运转频率为２０ ．０００ Ｈｚ ，落在了二阶模态和三阶模态的共振区中，柴油机不能安装在底座上． 底座的安装连接刚度对振动特性影响很大． 展开更多

关键词 石油钻机 底座 振动模态 测试分析 钻机

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深井钻机井架及底座系统灵敏度分析

14

作者 祝克强 王树森 《机械工程师》 2021年第12期54-56,59,共4页

钻机在使用过程中,振动普遍较大,为了从设计源头减小振动,需对钻机井架及底座进行结构动力修改。文中利用灵敏度仿真分析,快速找到影响特定阶次固有频率的结构,通过改变钢结构截面尺寸来调整钻机的固有频率,从而规避激振源的频率区间,... 钻机在使用过程中,振动普遍较大,为了从设计源头减小振动,需对钻机井架及底座进行结构动力修改。文中利用灵敏度仿真分析,快速找到影响特定阶次固有频率的结构,通过改变钢结构截面尺寸来调整钻机的固有频率,从而规避激振源的频率区间,减小振动的影响。 展开更多

关键词 灵敏度分析 深井钻机 井架 底座

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快移快装钻机起升油缸事故分析与预防

15

作者 张从邦 范毅 +1 位作者 刘牧洲 朱云霞 《石油天然气学报》 CAS 2017年第2期83-88,共6页

起升油缸是随快移快装钻机一起设计开发的，专门用来起升下放井架和底座，实现钻机的快移快装理念，是快移快装钻机的重要组成部件。从开发到批量生产投入使用以来，起升油缸发生了多起事故，主要集中在上部油缸头折断这种损坏方式，严... 起升油缸是随快移快装钻机一起设计开发的，专门用来起升下放井架和底座，实现钻机的快移快装理念，是快移快装钻机的重要组成部件。从开发到批量生产投入使用以来，起升油缸发生了多起事故，主要集中在上部油缸头折断这种损坏方式，严重影响了快移快装钻机的正常使用。从起升油缸结构和功用着手，探讨如何改善起升油缸的承载环境，分析油缸头事故原因，提出了相应的预防措施。 展开更多

关键词 钻机 井架 底座 起升油缸 损坏 承载环境 原因分析 预防

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混凝土预制基础在ZJ45J型钻机中的应用试验

16

作者 艾光富 张传忠 《石油钻探技术》 CAS 2002年第1期50-51,共2页

针对目前 ZJ45 J型钻机使用的毛石灌浆基础施工难度大、材料运输工作量大、劳动强度大 ,且一次性使用成本高等问题 ,对部分地区进行了地基静力触探 ,分析确定了地基承载能力 ,并根据钻机设备的底部结构 ,进行了ZJ45 J型钻机的基础设计... 针对目前 ZJ45 J型钻机使用的毛石灌浆基础施工难度大、材料运输工作量大、劳动强度大 ,且一次性使用成本高等问题 ,对部分地区进行了地基静力触探 ,分析确定了地基承载能力 ,并根据钻机设备的底部结构 ,进行了ZJ45 J型钻机的基础设计、中间试验和理论计算。通过对现场试验井的测试分析 ,确定了 ZJ45 展开更多

关键词 石油钻机 ZJ45J型 钻机底座 基础设计 混凝土 沉降 应用试验

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海洋模块钻机、修井机上下底座移动闭环控制技术

17

作者 张超 《石油天然气学报》 CAS CSCD 2013年第7期155-156,1,共2页

由于受条件和成本的制约,海洋油气开采的井位只能采取多井位丛式布置,而在生产平台上的钻井、修井作业变换作业井位是通过海洋模块钻机、修井机上下底座的移动来实现的。为保证上下底座移动时的安全和效率,左右液压油缸伸缩的同步至关... 由于受条件和成本的制约,海洋油气开采的井位只能采取多井位丛式布置,而在生产平台上的钻井、修井作业变换作业井位是通过海洋模块钻机、修井机上下底座的移动来实现的。为保证上下底座移动时的安全和效率,左右液压油缸伸缩的同步至关重要。我国海洋模块钻机、修井机上下底座移动常用的液压控制系统都为开环控制系统,国外先进的同类产品上下底座移动常用的液压控制系统都为电控液闭环控制系统,有些甚至实现了自动控制。采用电控液闭环控制系统,作业安全、效率高、移动对象的状态要求低、操作简单方便,将给企业带来显著的经济效益和社会效益。 展开更多

关键词 海洋钻机 修井机 底座 移动 开环同步控制 闭环同步控制 安全

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深井钻机井架及底座系统的谐响应分析 被引量：9

18

作者 周思柱 祝克强 +3 位作者 华剑 王庆群 李建平 徐军 《石油机械》 北大核心 2013年第8期28-31,共4页

为研究转盘偏心旋转对钻机结构的影响,建立了钻机井架及底座的有限元模型,并对钻机进行谐响应分析,计算出钻机底座发生共振的频率、共振幅值和共振幅度最大的方位。计算结果表明,钻机底座在X向位移响应最大,激振频率也最低,共振频率为5.... 为研究转盘偏心旋转对钻机结构的影响,建立了钻机井架及底座的有限元模型,并对钻机进行谐响应分析,计算出钻机底座发生共振的频率、共振幅值和共振幅度最大的方位。计算结果表明,钻机底座在X向位移响应最大,激振频率也最低,共振频率为5.75 Hz,相比其他方向而言,X向比较薄弱,在结构上应适当加强;在X向谐响应分析中,X向是钻机在激励力作用下的主振方向;在Y向谐响应分析中,Y向是在此激励力作用下的主振方向;在Z向谐响应分析中,Y向是在此激励力作用下的主振方向。 展开更多

关键词 深井钻机 井架 底座 偏心旋转 谐响应 激振频率 共振

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560kW快速移运钻机的研制 被引量：5

19

作者 李鸿涛 王志忠 +2 位作者 范悦栓 熊飞 王全贺 《石油机械》 2016年第6期28-32,共5页

为提高钻机的快速移动性能,满足石油装备市场对快移钻机的需求,研发了560 k W全配套快速移运钻机。该钻机模块高度集成,具有现场拆装方便快捷和移运迅速等优点。该钻机配备整体拖挂钻台,可液压起放台体和钻台整体,司钻房和防喷器等可随... 为提高钻机的快速移动性能,满足石油装备市场对快移钻机的需求,研发了560 k W全配套快速移运钻机。该钻机模块高度集成,具有现场拆装方便快捷和移运迅速等优点。该钻机配备整体拖挂钻台,可液压起放台体和钻台整体,司钻房和防喷器等可随钻台一起实现快速整体移运。钻井泵、电控系统及固控系统采用半拖挂车结构设计,可实现外围配套的快速移运及安装。在中东地区作业,拖挂钻台移运速度15 km/h,整套设备在10 km井场移运用时11 h,整体使用效果良好。该钻机的研制成功为钻台及外围配套,乃至成套钻机的快速移动设计积累了经验,也为类似设备的设计和使用提供了借鉴。 展开更多

关键词 全配套钻机 快速移运 整体拖挂钻台 外围配套快速移运

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海洋平台钻机底座焊缝的交流电磁场检测 被引量：4

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作者 葛运春 张翼 +2 位作者 冷建成 周国强 吴泽民 《无损检测》 2015年第7期77-80,88,共5页

为了对带有涂层的在役海洋平台钻机底座焊缝进行检测,使用了交流电磁场(ACFM)检测方法。介绍了ACFM检测的基本原理,并与磁粉检测、涡流检测等表面缺陷检测方法进行了对比分析。基于平台底座结构及其所处环境的特点,确定了将ACFM检测系... 为了对带有涂层的在役海洋平台钻机底座焊缝进行检测,使用了交流电磁场(ACFM)检测方法。介绍了ACFM检测的基本原理,并与磁粉检测、涡流检测等表面缺陷检测方法进行了对比分析。基于平台底座结构及其所处环境的特点,确定了将ACFM检测系统成功应用于底座关键焊缝的表面或近表面缺陷检测,重点探讨了纵向裂纹和横向裂纹的ACFM扫描方法和信号识别。总结了ACFM现场工程应用的一般流程和检测程序,对其他工程结构的ACFM检测具有很好的借鉴意义。 展开更多

关键词 交流电磁场 平台钻机底座 焊缝 裂纹缺陷 检测规范

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