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全场测量高分子材料超大变形的研究

光电子．激光 2015年第3期26卷 494-499页

作者：郭楠梁晋千勃兴曾立武西安交通大学机械工程学院、机械制造系统工程国家重点实验室陕西西安710049

针对传统的数字图像相关法因相关性较低而难以测量高分子材料的超大变形问题,提出了一种修正的数字图像相关法进行全场全过程测量高分子材料应变。首先,提出一种基于多核点的初值匹配方法,提高了匹配点对的鲁棒性及高效性;然后,介绍一... 详细信息

针对传统的数字图像相关法因相关性较低而难以测量高分子材料的超大变形问题,提出了一种修正的数字图像相关法进行全场全过程测量高分子材料应变。首先,提出一种基于多核点的初值匹配方法,提高了匹配点对的鲁棒性及高效性;然后,介绍一种多基准匹配方法,极大提高了数字图像相关法相关性;最后,根据以上关键技术研发的超大变形测量系统对单向拉伸的高密度聚乙烯试件进行测量。试验结果表明,本文方法能实时、动态、全场测量应变分布大于500%的高分子材料变形状态,为全场测量超大应变高分子材料应变提供了一种有效的非接触测量手段。

关键词：超大变形高分子材料相关性多基准全场测量

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数字图像相关法测量板料成形应变

机械工程学报 2013年第10期49卷 77-83页

作者：梁晋胡浩唐正宗郭翔李磊刚西安交通大学机械工程学院西安710049

针对板料成形极限试验中传统应变测量方法的不足,提出并实现一种基于数字图像相关法的板料成形极限应变测量方法。对其中涉及的关键技术进行深入研究。针对板料成形中大变形测量的难题,根据系列变形图像相邻状态变形的连续性,提出一种... 详细信息

针对板料成形极限试验中传统应变测量方法的不足,提出并实现一种基于数字图像相关法的板料成形极限应变测量方法。对其中涉及的关键技术进行深入研究。针对板料成形中大变形测量的难题,根据系列变形图像相邻状态变形的连续性,提出一种大变形分步匹配算法,并介绍三维坐标重建和三维应变求解的方法。根据测得的试件表面应变分布,提出一种通过构建应变场截面线来拟合成形极限曲线的方法。基于Visual Studio 2010开发环境,开发用于板料成形极限应变测量的计算软件。为了验证方法的可行性,结合自研的图像采集装置和改进的板料成形试验机搭建成形极限测量试验平台。对SPCC钢板试件的测量结果显示所提出的方法能够快速、有效、直观地测量试件在整个成形过程中的表面应变分布,为建立成形极限图提供一种有效手段,且与传统的坐标网格等方法相比优势明显。

关键词：图像相关法板料成形极限应变

铜/铝复层板成形极限视觉测量方法及成形性能

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中国机械工程 2015年第7期26卷 977-981页

作者：孙涛梁晋郭翔李磊刚任茂栋西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室西安710049 四川工程职业技术学院德阳618000

基于数字图像相关法(DIC)与双目视觉技术,提出并实现了一种用于爆炸焊接制备的铜/铝复层板成形极限应变的视觉测量方法,利用有限元模拟结果对该方法进行验证。根据DIC方法获得的板料成形极限应变,分析热处理工艺及接触状态对铜/铝复层... 详细信息

基于数字图像相关法(DIC)与双目视觉技术,提出并实现了一种用于爆炸焊接制备的铜/铝复层板成形极限应变的视觉测量方法,利用有限元模拟结果对该方法进行验证。根据DIC方法获得的板料成形极限应变,分析热处理工艺及接触状态对铜/铝复层板成形极限的影响,使用扫描电子显微镜对界面与断口形貌进行观察分析。结果表明:DIC方法测得的铜/铝复层板失稳破裂时的最大主应变与有限元模拟结果的相对误差为0.1%,且应变值分布与有限元模拟吻合也较好;铝在内层时复层板成形极限大于铜在内层时的成形极限;经过退火处理的铜/铝复层板成形性能优于未退火时的性能;铜/铝复层板发生失稳断裂时,界面产生脱离。

关键词：数字图像相关法成形极限曲线铜/铝复层板成形性能有限元方法

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数字图像相关法用于金属薄板成形性能研究

锻压技术 2014年第5期39卷 23-28,55页

作者：李大成梁晋胡浩唐正宗佛山职业技术学院广东佛山528137 西安交通大学机械工程学院陕西西安710049

针对板料成形性能的两个关键指标:板料的塑性应变比和成形极限图FLD,基于数字图像相关方法,分别设计了相应的检测手段和实验流程,并介绍了涉及的关键技术。SPCC薄钢板、镁铝合金这两种材料的测试结果表明,所采用方法能够高效地得到被测... 详细信息

针对板料成形性能的两个关键指标:板料的塑性应变比和成形极限图FLD,基于数字图像相关方法,分别设计了相应的检测手段和实验流程,并介绍了涉及的关键技术。SPCC薄钢板、镁铝合金这两种材料的测试结果表明,所采用方法能够高效地得到被测试件表面的三维全场应变,为金属薄板成形性能的测试分析提供了一种有效的应变检测手段;所测定SPCC钢板的值不是定值,而是随着应变的增加而逐渐降低,表现出了各向异性;所测定的FLD有助于充分了解和利用材料的性能,为实际生产中零部件的合理选材提供重要参考依据。

关键词：图像相关法塑性应变比成形极限金属薄板

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筒形件焊接三维全场变形测量

中南大学学报（自然科学版） 2017年第10期48卷 2607-2614页

作者：冯超梁晋牌文延龚春园王晓光西安交通大学机械工程学院机械制造系统工程国家重点实验室陕西西安710049 广东西安交通大学研究院广东佛山528300

针对传统测量方式难以实现焊接条件下筒形件全场变形测量的问题,提出一种筒形件焊接三维全场静态变形测量方法。首先,通过引入编码点坐标配准方法,实现不同变形状态下相同变形点的坐标统一;其次,提出一种基于深度搜索的相同变形点匹配算... 详细信息

针对传统测量方式难以实现焊接条件下筒形件全场变形测量的问题,提出一种筒形件焊接三维全场静态变形测量方法。首先,通过引入编码点坐标配准方法,实现不同变形状态下相同变形点的坐标统一;其次,提出一种基于深度搜索的相同变形点匹配算法,实现焊缝区弱变形点的成功匹配;最后,根据以上关键技术并借助VS2010开发环境,研制出三维全场静态变形测量系统。为验证该变形测量方法的可行性,设计并实施筒形件熔化极惰性气体保护电弧焊(MIG)和激光焊焊接实验,并采用标定十字架进行精度验证实验。研究结果表明:该方法测得的变形测量精度为0.020 mm/1 m,能够实现筒形件焊接三维全场静态变形测量,具有非接触、高精度和显示直观等优点,可为结构件焊接三维全场静态变形提供一种有效的测量方法。

关键词：筒形件焊接变形三维测量坐标配准深度搜索

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用于工业三维点测量的接触式光学探针

光学精密工程 2014年第6期22卷 1477-1485页

作者：李磊刚梁晋唐正宗郭成胡浩西安交通大学机械工程学院陕西西安710049

为了快速、准确地获得大尺寸工业产品或带有深槽孔工件的关键点三维坐标,本文基于工业近景摄影测量理论、立体视觉技术等,研究并实现了两种工业便携式、接触式光学探针测量系统。研究了测量系统涉及的探针设计、探针标定以及三维点解算... 详细信息

为了快速、准确地获得大尺寸工业产品或带有深槽孔工件的关键点三维坐标,本文基于工业近景摄影测量理论、立体视觉技术等,研究并实现了两种工业便携式、接触式光学探针测量系统。研究了测量系统涉及的探针设计、探针标定以及三维点解算等关键技术,设计了点阵式和手持相机式两种适用于不同工业场合的工业探针。针对点阵式探针的测量,提出了一种用于解算探针坐标系与世界坐标系相对关系的点云匹配方法。此外,采用拟合虚拟球的方法准确标定了两种探针的内部参数。最后,通过对比标准球与三坐标测量机的测量结果,得到系统的测量精度可达0.1mm/m。该精度满足一般大、中型工件的三维点测量精度标准。

关键词：光学探针点阵式探针手持相机式探针点云匹配探针标定

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投影仪全参数平面线性估计的高精度标定方法

西安交通大学学报 2016年第11期50卷 36-42页

作者：龚春园梁晋温广瑞牌文延李磊刚西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室西安710049 广东顺德西安交通大学研究院广东佛山528300

针对投影仪光路结构复杂、主点偏差大导致高精度标定难以实现的问题,提出一种全参数平面线性估计的方法,为投影仪标定过程提供精确的主点偏差初值,实现了投影仪的全参数高精度标定。首先将投影仪作为虚拟相机,利用多频相移原理得到投影... 详细信息

针对投影仪光路结构复杂、主点偏差大导致高精度标定难以实现的问题,提出一种全参数平面线性估计的方法,为投影仪标定过程提供精确的主点偏差初值,实现了投影仪的全参数高精度标定。首先将投影仪作为虚拟相机,利用多频相移原理得到投影仪和标定板的坐标对应关系,然后采用两步法对非线性方程进行求解计算,通过引入向量参数的方法实现非线性方程的线性化,再利用仿射变换关系选取最优点集,得到稳定的直接参数预估算法,最后利用一种全局捆绑调整算法实现投影仪的高精度标定。采用此方法对投影仪单相机系统完成标定之后,测量了标准球以验证精度,实验表明投影仪单相机系统的平均重投影误差为0.04像素,测得标准球直径平均偏差小于0.1mm,球心距偏差小于0.05mm。结果证明,所提出的投影仪标定方法计算模型简单、稳定性高并具有较高的精度,适用于主点偏差较大和投影仪焦距未知的情况。

关键词：结构光测量投影仪标定平面模型全参数

基于三维全场应变摄影测量的板料成形极限动态在线测定

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锻压技术 2013年第4期38卷 18-23页

作者：陈军梁晋胡浩西安交通大学机械工程学院陕西西安710049

针对目前材料成形极限无法实现在线动态测定的不足,本文将数字图像相关法和双目立体视觉技术相结合,提出一种基于三维全场应变摄影测量的动态在线测定材料成形极限的方法,并研制了快速在线动态测定板料成形极限的实验装置。通过平面金... 详细信息

针对目前材料成形极限无法实现在线动态测定的不足,本文将数字图像相关法和双目立体视觉技术相结合,提出一种基于三维全场应变摄影测量的动态在线测定材料成形极限的方法,并研制了快速在线动态测定板料成形极限的实验装置。通过平面金属试件的成形极限测定实验,验证了该方法用于动态在线快速建立材料成形极限图FLD的有效性。

关键词：板料成形数字图像相关方法动态在线测定成形极限图

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基于体视显微镜的细观材料应变检测方法研究

锻压技术 2015年第4期40卷 126-130页

作者：张铭凯梁晋武国庆张东东西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室陕西西安710049

提出了一种基于双目体视显微镜和数字图像相关技术来解决细观材料三维全场应变测量的方法,举例说明了传统的校准技术在校正立体显微镜畸变过程中存在的问题,进而提出了一种新颖的校准方法来对显微镜进行标定,从而获得较高的三维位移场... 详细信息

提出了一种基于双目体视显微镜和数字图像相关技术来解决细观材料三维全场应变测量的方法,举例说明了传统的校准技术在校正立体显微镜畸变过程中存在的问题,进而提出了一种新颖的校准方法来对显微镜进行标定,从而获得较高的三维位移场和应变场测量精度。液压胀形实验的应变测量结果表明,该细观应变测量系统在测量细观材料表面全场应变时具有可行性,同时有限元模拟的结果与实验结果比较吻合,最大主应变的偏差在10%之内,证明了该系统可以准确地测量微小尺寸的材料应变。

关键词：体视显微镜细观材料应变数字图像相关法显微镜标定