表面应变重构的视觉识别方法

作     者：霍军周 李高瑞 胡清华 张占葛 葛利涵 HUO Junzhou;LI Gaorui;HU Qinghua;ZHANG Zhan′ge;GE Lihan

作者机构：大连理工大学机械工程学院辽宁大连116024 中国航天员科研训练中心北京100094 

出 版 物：《哈尔滨工程大学学报》 (Journal of Harbin Engineering University)

年 卷 期：2024年第45卷第8期

页      面：1590-1598页

核心收录：

学科分类：1305[艺术学-设计学（可授艺术学、工学学位）] 13[艺术学] 08[工学] 081104[工学-模式识别与智能系统] 0804[工学-仪器科学与技术] 0802[工学-机械工程] 081101[工学-控制理论与控制工程] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(52275236) 辽宁省重大科技专项(2022HJ2/10400031) 辽宁省科技计划联合计划(2023JH2/101700286) 

主　　题：隧道掘进机刀盘 图像识别 相机标定 畸变矫正 轮廓识别 变形测量 应变测量 应变重构 

摘      要：针对全断面岩石隧道掘进机刀盘在恶劣工况下的应变监测,本文提出了一种表面应变重构的视觉识别方法。通过图像中圆形标距中心点之间像素点数量的变化,得到标距的实际变形,并在此基础上结合柯西-格林公式进行表面应力重构。本文以隧道掘进机刀盘刀座和筋板2个关键位置为研究对象,设计了4330V和Q345-D共2种材料不同尺寸标准样件,搭建了基于视觉识别和基于应变片的2套测量系统,进行了拉伸载荷作用下的应变对比及样件表面应力重构。研究表明:本文基于视觉识别方法测得的2种材料标准件变形的误差范围为1.28%~3.23%,在此基础上,进行的材料表面应力重构的误差范围为2.20%~4.76%。本文方法可以实现变形的准确测量及实现多方向的应变和变形重构,为实现复杂结构的应变和变形测量奠定了坚实基础。