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现代电子技术 2018年第5期41卷 89-92页

作者：张少杰郑州工业应用技术学院艺术学院河南郑州451100

为了不断提高工业生产力,创新工业生产技能,以及最大限度地提高产品外观轮廓的精细度,需要设计视觉处理软件,不断提高工业产品外观轮廓设计精确度及色彩安排合理性。提出用于工业产品外观设计的视觉处理软件,利用视觉处理软件计算并提... 详细信息

为了不断提高工业生产力,创新工业生产技能,以及最大限度地提高产品外观轮廓的精细度,需要设计视觉处理软件,不断提高工业产品外观轮廓设计精确度及色彩安排合理性。提出用于工业产品外观设计的视觉处理软件,利用视觉处理软件计算并提取所需设计产品的特征,尤其充分描述工业产品的局部特征,以获得产品轮廓图像鉴别系数,设计工业产品轮廓的初始化模型,从而实现对产品外观的轮廓及颜色设计,判断工业产品外观的设计合理性。仿真实验证明,利用该方法对工业产品轮廓进行设计,能够有效提升工业产品成品率。

关键词：智能视觉处理外观轮廓鉴别系数工业产品外观设计聚类算法

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不锈钢薄板搭接激光焊缝外观检测及质量评估方法研究

不锈钢薄板搭接激光焊缝外观检测及质量评估方法研究

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作者：彭博吉林大学

学位级别：硕士

随着国内外轨道交通事业的迅速发展,不锈钢车体以其优良的耐腐蚀性、高强度、高安全性、低全寿命周期成本及轻量化等特点获得广泛的应用。为了实现不锈钢轨道车辆车体的轻量化制造,主要采用薄板结构设计。不锈钢车体通常采用厚度为0.5-... 详细信息

随着国内外轨道交通事业的迅速发展,不锈钢车体以其优良的耐腐蚀性、高强度、高安全性、低全寿命周期成本及轻量化等特点获得广泛的应用。为了实现不锈钢轨道车辆车体的轻量化制造,主要采用薄板结构设计。不锈钢车体通常采用厚度为0.5-4mm的薄板搭接焊接形式。不锈钢车体侧墙采用能量密度高的搭接激光焊方法,以尽量减小焊接变形,获得良好的车体外观质量。由于搭接激光焊缝尺寸很小,焊接质量控制难度较大,需要采取一定的技术手段对焊缝质量进行检测。针对不锈钢薄板搭接激光焊缝质量检测的需求,试图通过对搭接激光焊缝表面形貌特征的分析,找到一种便捷、高精度的激光焊缝质量评估手段。本文结合不锈钢车体激光焊部件的结构特点开发了一种激光焊缝表面质量全自动扫查检测装置,适用于一定尺寸范围的激光焊缝表面轮廓检测,可以实现非接触、高精度、智能化的检测。根据表面轮廓的变化和计算机生成的图像,评估工艺的稳定性和焊接质量,解决了现有无损检测技术精度低、检测条件苛刻的问题。检测装置由工业计算机、激光测距传感器、扫查驱动器等组成,所用的激光位移传感器焦距30 mm,量程±4 mm,光斑直径0.1 mm,圆形光斑,采样周期200μs,非常适用于小尺度几何形态的快速测量。本文的焊缝表面检测方法基于激光三角测距原理,焊缝表面的微小凸凹使传感器的点光源到焊缝表面的距离产生变化,导致探测器上成像光点位置的改变。根据物面位移改变量与探测器上成像光点位置改变量之间的关系得到实际物体表面上的高度差,进而得到表面轮廓。激光焊缝的单轮廓即焊缝某处的横截面是焊缝形貌的直接表征,其几何形态中包含焊缝余高、宽度等信息。通过采集检测数据,利用数据生成焊缝外观轮廓图像并对轮廓上的特征进行识别,能够评估焊缝的外观质量。通常不锈钢薄板搭接激光焊缝都有一定的余高,而在两层钢板未夹紧等情况下,会出现焊缝高度低于母材的情况,即焊缝存在一定的下塌量,这样焊缝的性能就无法保证。本文对焊缝表面的单轮廓图像首先进行去噪处理,不同形貌的轮廓分别采用多种去噪方法,找到对不同形态的轮廓都适用的去噪方式。去噪后的轮廓可以直观地表征出焊缝的实际形貌。然后将倾斜轮廓校正到水平,确保后续焊缝特征分析的准确性。用多种数据拟合方法及几何特征识别方法对焊缝外观轮廓的余高、下塌量、宽度进行识别和提取,比较发现采用14阶多项式拟合方法识别焊缝特征时准确性和稳定性较高,焊缝余高的检测误差小于0.05mm,平均误差在10μm以内,可满足不锈钢车体激光焊缝表面质量的检验需求。分析焊接工艺对焊缝成型质量的影响,搭接接头的板间隙大及施焊侧板厚小都会使焊缝下塌量增大。对焊缝外观特征与焊缝拉剪性能的关系进行分析可知,焊缝表面轮廓表现为下塌时,随下塌量的增加力学性能变差,焊缝余高只有保持在一定的范围内才能获得较好的力学性能。不锈钢薄板搭接激光焊接头的表面形态能够在一定程度上反映接头的焊接质量。在工业生产中可通过焊缝表面质量检测对接头内部的连接情况及焊接质量进行评估,进而优化焊接工艺参数,提高接头质量。

关键词：搭接激光焊接头激光表面检测外观轮廓特征识别质量评估

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固体表面上液滴外观形貌的研究

固体表面上液滴外观形貌的研究

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作者：卢珍萍北京理工大学

学位级别：硕士

润湿特性是固体材料的重要表面性质,因其重要的理论研究意义和应用前景而受到研究者的广泛关注。润湿特性与液滴外观形貌密切相关,因此对固体表面上液滴的外观轮廓进行研究是十分重要和有现实意义的工作。本文通过实验观测、有限元模拟... 详细信息

润湿特性是固体材料的重要表面性质,因其重要的理论研究意义和应用前景而受到研究者的广泛关注。润湿特性与液滴外观形貌密切相关,因此对固体表面上液滴的外观轮廓进行研究是十分重要和有现实意义的工作。本文通过实验观测、有限元模拟,理论分析等途径对固体表面上液滴的外观轮廓等相关问题,如非对称曲面上液滴外观轮廓的近似解、两平板间液桥形貌和粘附力的实验观测进行了研究和理解。首先,用Surface Evolver有限元软件模拟了液滴在平面、斜面、曲面上的润湿以及液桥准静态拉伸过程,所得到的液体的外观形貌与用Dataphysics OCA20接触角测量仪实验观测到的外观形貌进行对比,结果吻合得很好,说明了Surface Evolver可以很好地模拟液体在固体表面上稳定时的外观轮廓,为理论模型提供数据支持。然后,重点研究了忽略重力影响下液滴在圆柱表面上的外观轮廓,其外观形状从球冠转变成非旋转面。从Surface Evolver模拟结果中发现在任意方位角的位置,液滴的外观轮廓都与圆弧吻合地很好,从而建立了描述液滴在圆柱表面上外观轮廓的理论模型。通过对比理论模型和模拟结果中描述液滴外观轮廓的三个特征参数(最大半径、最小半径和液滴高度),给出了模型适用范围。此外由理论模型还可以给出液滴在圆柱表面上的轮廓由clam-shell构型转变为barrel构型的条件。最后,对两平板间液桥形貌和粘附力进行实验测量和理论研究。结果显示液桥粘附力随着液桥拉伸距离增大而减小。当液桥拉伸距离相同时,液桥的粘附力随着液桥液体体积的增加而增大。在不控制三相线及总液桥体积不变的情况下,单液桥与多液桥的粘附力基本保持不变。

关键词：液气界面外观轮廓液桥粘附力 Surface Evolver

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纳米级精度分光路双频干涉度量系统的设计

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光学技术 2006年第5期32卷 650-652页

作者：葛杨翔王东生李玉和李庆祥清华大学精密仪器与机械学系北京100084

为完成快速、精确的外观轮廓度量,设计了一种新型纳米级精度分光路双频干涉度量系统。系统由低频差双频激光干涉度量模块和微探头及二维工作台两部分组成。微探针以轻敲式接近样品至几十纳米时,受原子力作用发生偏转,利用双频干涉模块... 详细信息

为完成快速、精确的外观轮廓度量,设计了一种新型纳米级精度分光路双频干涉度量系统。系统由低频差双频激光干涉度量模块和微探头及二维工作台两部分组成。微探针以轻敲式接近样品至几十纳米时,受原子力作用发生偏转,利用双频干涉模块度量其纵向偏转量,并对样品进行梳状式度量得到外观形貌。根据双频激光的实际光源,对原有双频干涉度量理论进行了改进提高。进行了系统组建和实验验证。结果表明:系统具有纳米级精度,可用于超精样品外观轮廓度量。

关键词：双频激光干涉微探针压电陶瓷柔性铰链外观轮廓

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基于动态润湿的三相线行为研究

基于动态润湿的三相线行为研究

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作者：宋泽宇北京理工大学

学位级别：硕士

随着科学技术的快速发展,人们对微观领域越来越重视,动态润湿作为微纳米尺度下广为关注的方向之一,尤为重要。在动态润湿领域中,三相接触线的动态行为,液滴移动过程中从局部运动到整体运动的转变过程,以及不同的动态润湿中三相线的动态... 详细信息

随着科学技术的快速发展,人们对微观领域越来越重视,动态润湿作为微纳米尺度下广为关注的方向之一,尤为重要。在动态润湿领域中,三相接触线的动态行为,液滴移动过程中从局部运动到整体运动的转变过程,以及不同的动态润湿中三相线的动态行为规律等,仍是现今未能攻克的难题。本文以力学的方法,通过实验观测、数值模拟与理论分析,从不同角度对这些问题进行了研究。本文首先介绍了Surface Evolver有限元软件在本论文中的适应性与可靠性,然后在接触角测量仪OCA20的基础上,进行实验台的搭建,针对表面上液滴由水平到倾斜过程其动态润湿中三相接触线的动态问题,进行观测和实验图像提取,得到三相接触线的动态行为图像,并且在后续工作中进行总结和归纳。本文将侧重点放在三相线的动态行为上,实验得到的图像是三相接触线的实验观测结果图,将图像汇总可以得到三相线的行为规律,并且得到了三相接触线在液滴水平到倾斜过程中周长和面积的变化趋势。在实验观测中,本文发现在其局部运动到整体运动的过渡过程中存在不动的区域,该区域是否发生移动关系到液滴在运动中是否发生整体运动,可以作为液滴整体运动启动的一个依据。另外,本文讨论了管内液滴形貌建模的相关问题。静态问题是动态问题的基础,本文在数值模拟的辅助下,通过变半径模型给出理论上静态液滴管内形貌的建模,补全了液滴形貌建模在管内壁上模型的缺失。并且,以该模型为基础,通过改变接触角以及体积的方式,模拟了管内液滴蒸发过程中的三相接触线的动态行为。液桥是润湿中常见的形式之一,本文通过数值模拟,讨论不同形状固体表面间液桥的液桥力与断裂距离问题,发现液桥力与断裂距离和两固体表面的曲率与对称性息息相关。在此基础上,本文分析了不同形状固体表面间液桥拉伸过程中三相接触线的动态行为,指出在液桥拉伸过程中,拉伸距离与三相线之间的关系以及三相线在拉伸过程中的变化规律等,为AFM探针等微结构的制备以及湿粘附在工业生产中的应用提供基础。

关键词：润湿三相接触线外观轮廓液桥粘附 Surface Evolver

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A字裙轮廓与面料悬垂性的相关性研究

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惠州学院学报 2015年第6期35卷 53-58页

作者：万志琴马冰霞惠州学院服装系广东惠州516007

通过分析A字裙轮廓主要影响因素,选取12种面料的A字裙悬垂性进行了实验;通过主、客观美感评价方式,对A字裙外观轮廓效果进行了评价,试图确定A字裙外观轮廓效果的标准范围值。实验表明,面料悬垂性能在范围值内的A字裙外观轮廓较为流畅优... 详细信息

通过分析A字裙轮廓主要影响因素,选取12种面料的A字裙悬垂性进行了实验;通过主、客观美感评价方式,对A字裙外观轮廓效果进行了评价,试图确定A字裙外观轮廓效果的标准范围值。实验表明,面料悬垂性能在范围值内的A字裙外观轮廓较为流畅优美。该研究为服装设计师和企业采购师在选择面料上提供参考性指导。

关键词： A字裙外观轮廓悬垂性能评价方式

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