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基于PCA与BP神经网络的产品几何尺寸特征与性能特征关系建模

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机械制造 2014年第8期52卷 83-86页

作者：覃四珍湘电集团有限公司湖南湘潭411101

提出一种基于PCA与BP神经网络的产品几何尺寸特征与质量特征关系模型,首先根据经验提取产品性能特征影响较大的尺寸特征进行相关性分析,再进行主成分分析,留下质量较好的数据组,然后利用这些数据样本进行BP神经网络训练和预测,最终得到... 详细信息

提出一种基于PCA与BP神经网络的产品几何尺寸特征与质量特征关系模型,首先根据经验提取产品性能特征影响较大的尺寸特征进行相关性分析,再进行主成分分析,留下质量较好的数据组,然后利用这些数据样本进行BP神经网络训练和预测,最终得到理想的模型。该模型的研究能为产品的设计提供一定的参考,另外生产中可通过该模型预测产品的质量特征,由预测结果可挑出质量不合格的产品,及时返修,因此没必要测量所有的产品质量特征,从而减轻劳动强度,降低生产成本,缩短生产周期。以微电机为例验证了该模型的有效性。

关键词： PCA 相关性分析 BP神经网络尺寸特征质量特征预测

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镀锌超高强度钢板中镀层裂纹的研究进展

材料保护 2024年第09期 107-116页

作者：尹浩彭玉春黎小洲江苏大学机械工程学院温州大学机电工程学院

锌镀层在车用超高强钢热冲压防护中具有保护钢板基体免受氧化及脱碳，并为零件提供良好的阴极保护性能和焊接性能的重要作用。在镀锌超高强钢板热冲压中，基体与镀层间元素相互扩散并在镀层中发生相变产生脆性相(Г相),促使镀层中微裂... 详细信息

锌镀层在车用超高强钢热冲压防护中具有保护钢板基体免受氧化及脱碳，并为零件提供良好的阴极保护性能和焊接性能的重要作用。在镀锌超高强钢板热冲压中，基体与镀层间元素相互扩散并在镀层中发生相变产生脆性相(Г相),促使镀层中微裂纹的产生并诱发扩展至基体的宏观裂纹，导致零件使用寿命大幅度衰减。因此，锌镀超高强钢板层在拥有良好保护性能和使用性能的前提下，还需在热冲压过程中避免镀层裂纹的产生。针对镀锌层微裂纹和宏观裂纹产生原因进行了介绍，综述了热冲压温度(加热温度，初始热冲压温度)和加热时间、钢板形变和钢板基体因素对镀层裂纹的影响，重点讨论了提高零件性能和抑制镀层裂纹所需工艺的矛盾点，阐述了摩擦因素对镀层裂纹和成形性能的影响，总结了抑制镀层裂纹的措施。最后，从零件应力、塑性变形和钢板基体改性3个方面展望了未来抑制锌基镀层裂纹的发展方向。

关键词：锌基镀层热冲压裂纹尺寸特征产生机理

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基于岩碴粒径分布规律的TBM破岩效率分析

岩土工程学报 2019年第3期41卷 466-474页

作者：闫长斌姜晓迪刘章恒杨继华苗栋郑州大学土木工程学院河南郑州450003 黄河勘测规划设计有限公司河南郑州450003

岩碴的形状、大小及其粒径分布规律是综合反映TBM破岩效率的重要指标,也是TBM掘进参数与岩石性质的重要联系。根据盘形滚刀破岩机制,对TBM掘进岩碴进行了现场量测和筛分试验,获得了TBM岩碴尺寸特征和粒径分布规律。在此基础上,对实测岩... 详细信息

岩碴的形状、大小及其粒径分布规律是综合反映TBM破岩效率的重要指标,也是TBM掘进参数与岩石性质的重要联系。根据盘形滚刀破岩机制,对TBM掘进岩碴进行了现场量测和筛分试验,获得了TBM岩碴尺寸特征和粒径分布规律。在此基础上,对实测岩碴尺寸和粒径分布数据进行了统计分析和理论分布函数拟合。分析了粗糙度指数与岩石强度、岩石耐磨性的关系,探讨了不同围岩等级下粗糙度指数随掘进推力的变化规律。研究结果表明:①片状岩碴的长轴与短轴之比约为1.5,而长轴与厚度之比则差别较大,其长轴、短轴和厚度均服从正态分布;②不同岩性条件下岩碴粒径分布均符合Rosin–Rammler函数分布;③岩碴粗糙度指数越大,TBM破岩效率越高;硬岩条件下岩碴粗糙度指数随单轴饱和抗压强度增大而减小,而中硬—软岩条件下则相反;④无论是软岩还是硬岩,岩碴粗糙度指数随岩石耐磨性增大而减小,岩石耐磨性越强,TBM破岩效率越低;⑤TBM破岩效率与围岩等级密切相关,可根据现场实测岩碴粒径分布规律,确定Ⅱ级和Ⅲ级围岩条件下TBM破岩效率最佳时的掘进推力区间。

关键词： TBM施工岩碴尺寸特征粒径分布 Rosin-Rammler函数粗糙度指数破岩效率掘进推力

基于差异度的三维尺寸标注自动规范化处理方法

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东南大学学报（自然科学版） 2014年第1期44卷 70-75页

作者：程亚龙刘晓军倪中华刘金锋东南大学机械工程学院南京211189 东南大学江苏省微纳生物医疗器械设计与制造重点实验室南京211189

为了使零件模型已标注的三维尺寸满足标准要求,在不改变设计者标注习惯的前提下,提出了一种基于尺寸差异度的三维尺寸标注自动规范化处理方法.该方法首先根据尺寸标注信息建立尺寸特征,并对各种类型尺寸的可标注几何元素进行了分析;在... 详细信息

为了使零件模型已标注的三维尺寸满足标准要求,在不改变设计者标注习惯的前提下,提出了一种基于尺寸差异度的三维尺寸标注自动规范化处理方法.该方法首先根据尺寸标注信息建立尺寸特征,并对各种类型尺寸的可标注几何元素进行了分析;在保证尺寸意义和数值不变的条件下,提出了尺寸关联对象和标注对象的规范化处理规则.然后在计算尺寸差异度的基础上,分别建立了同类尺寸和异类尺寸的规范化处理流程,进而形成了尺寸规范化处理的总体流程.最后应用该方法开发了尺寸规范化处理的原型系统,并以一个板类零件为例进行了实验,对其规范化前后的尺寸信息进行了比较,验证了该方法的有效性.

关键词：三维尺寸尺寸差异度尺寸特征关联对象尺寸规范化

盐腔形成过程对覆岩影响的相似材料模拟实验研究

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岩土工程学报 2008年第8期30卷 1178-1183页

作者：任松姜德义刘新荣中国科学院武汉岩土力学研究所湖北武汉430071 重庆大学西南资源开发及环境灾害控制工程教育部重点实验室重庆400044

应用相似材料模拟实验研究了盐腔成腔过程中上覆岩层移动、变形和破坏规律,上覆岩层损伤演化过程及规律,上覆岩层的层面效应及分层特性,上覆岩层破碎岩体尺寸特性等内容。通过这些研究,获得了上覆岩层在盐腔形成过程中的损伤演化方程、... 详细信息

应用相似材料模拟实验研究了盐腔成腔过程中上覆岩层移动、变形和破坏规律,上覆岩层损伤演化过程及规律,上覆岩层的层面效应及分层特性,上覆岩层破碎岩体尺寸特性等内容。通过这些研究,获得了上覆岩层在盐腔形成过程中的损伤演化方程、上覆岩层因岩层性质不同而产生的分层特性、上覆岩层移动变形过程中表现出来的层面效应以及岩层破碎岩体尺寸与岩层力学性质的关系。为进一步弄清开采沉陷的微观机理和建立新的预测模型打下了基础。

关键词：相似材料模拟实验损伤演化方程尺寸特征分层特性

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大尺寸机械零件的机器视觉高精度测量方法

中国机械工程 2009年第1期10卷 5-10页

作者：何博侠张志胜徐孙浩史金飞东南大学南京211189

为实现大尺寸机械零件的高精度视觉测量,研究了基于序列局部图像尺寸特征的测量方法,提出了基于纹理特征的序列局部图像校准技术以解决测量过程中相面旋转引起的局部图像尺寸方向变动问题;提出了图像边缘补偿测量技术以消除实际边缘不... 详细信息

为实现大尺寸机械零件的高精度视觉测量,研究了基于序列局部图像尺寸特征的测量方法,提出了基于纹理特征的序列局部图像校准技术以解决测量过程中相面旋转引起的局部图像尺寸方向变动问题;提出了图像边缘补偿测量技术以消除实际边缘不能精确定位而对测量精度的影响;论述了基于序列局部图像尺寸特征测量方法的算法实现过程。实验表明,对大尺寸零件应用序列图像测量法进行测量,其相对测量误差在0.012%以内,基本满足机械零件二维尺寸精密自动化测量要求。

关键词：机器视觉大尺寸零件尺寸特征纹理特征

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基于三维模型的二、三维一体化技术研究

基于三维模型的二、三维一体化技术研究

作者：陈雪颂浙江大学

学位级别：硕士

三维CAD系统作为一种直观、形象的设计辅助工具，可以帮助设计人员建立产品的三维模型。而在实际工作中，二维工程图仍然起着不可替代的作用。为了与工程实际接轨，一个面向工程应用的，完整的三维CAD系统必须具备生成、处理二维工程图... 详细信息

三维CAD系统作为一种直观、形象的设计辅助工具，可以帮助设计人员建立产品的三维模型。而在实际工作中，二维工程图仍然起着不可替代的作用。为了与工程实际接轨，一个面向工程应用的，完整的三维CAD系统必须具备生成、处理二维工程图的功能。因此，基于三维模型的二、三维一体化设计成为了学术界和产业界共同关注的问题。本文系统地分析了二、三维一体化设计中各项技术的基本原理，并结合具体三维CAD系统，研究了其中关键技术及其实现方法。在此基础上，本文研究了工程图模块的设计问题(包括工程图模块和系统中其他模块间的数据交换)并在系统中加以实现，从而达到了在三维CAD系统中有机嵌入二、三维一体化功能的目的。针对三维CAD系统的特点，本文研究了从三维模型自动生成视图的算法问题，并根据现有系统特点，在实现中对算法做出了优化;同时还研究了视图布局问题并加以实现，使得系统能自动生成可视性良好的工程图。本文还介绍了尺寸自动生成的策略。该策略的基本思路为：通过对于三维尺寸冗余和三维尺寸特征的识别，自动生成一个三维尺寸组;然后将这些三维尺寸映射成为二维尺寸并进行布局，由此完成尺寸的自动生成。在三维到二维联动方面，本文提出并实现了基于三维实体命名的二维图元匹配方法。其方法是：将三维中拓扑实体的信息(用命名机制表示)嵌入到对应的二维图元中去，然后对新老视图中图元所包含的命名进行比较，以此来判断图元的匹配情况。通过图元的匹配，系统可以做到对联动前视图中二维信息进行重用。此外本文还提出了通过建立二、三维尺寸对应来实现从二维到三维联动的方法。

关键词：三维CAD 工程图二、三维一体化视图尺寸特征联动匹配重用

基于机器视觉和深度学习的螺丝综合检测方法研究

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基于机器视觉和深度学习的螺丝综合检测方法研究

作者：李顺华南理工大学

学位级别：硕士

目前,我国大型制造业公司开启了工业化转型的浪潮,各个行业对高质量工业零件的需求与日俱增。螺丝作为工业设备上不可或缺的零件,其质量对工业设备的性能有着很大的影响。随着计算机和人工智能技术的发展,机器视觉和深度学习技术在工业... 详细信息

目前,我国大型制造业公司开启了工业化转型的浪潮,各个行业对高质量工业零件的需求与日俱增。螺丝作为工业设备上不可或缺的零件,其质量对工业设备的性能有着很大的影响。随着计算机和人工智能技术的发展,机器视觉和深度学习技术在工业生产领域中得到了非常广泛的应用。与此同时,工业化下设备进行大规模自动化生产的方式更加普遍,基于非接触模式下对螺丝的尺寸特征和缺陷特征进行综合检测的方法成为行业研究的热点。由于缺陷特征难以被量化和提取,采用机器视觉技术在工业流水线上进行缺陷检测难度较大,误判率较高,处理过程较为复杂。近年来,基于深度学习的网络模型在各大数据集上都取得了巨大的成功,证明该技术在图像处理领域内能够取得很好的效果,这也为我们对工业器件进行更快、更精确的智能化检测提供了新的思路。本课题在基于现有理论的基础上,对螺丝在工业上的重要特征进行分析和研究,提出了一种基于机器视觉和深度学习的螺丝综合检测方法。该方法重点研究螺丝的尺寸特征和缺陷特征,研究内容主要分为以下四个方面:1)视觉检测系统的搭建:首先根据投影法原理,搭建光学成像系统硬件平台,选择CCD工业相机,采用与工业相机像素同等级的光学镜头。然后通过光源控制器调节LED平行光源的强度,选择适合的打光方式采集螺丝图像。最后根据不同坐标系之间的对应关系,分析转换原理,消除采集图像过程中畸变对图像带来的影响,并对整个视觉系统进行标定。2)图像处理和尺寸特征的算法研究:首先对系统采集到图像进行一系列的图像预处理操作,同时再对图像进行旋转调整。然后对图像进行边缘算子处理,得到边缘轮廓并提取其角点像素,根据计算尺寸特征需要的参数设计兴趣点筛选算法。最后根据数学几何的知识,对螺丝尺寸特征的相关参数设计对应的算法流程。3)深度学习缺陷检测网络的第一阶段研究:首先介绍了深度学习技术在缺陷检测领域的优势,设计出一个级联式的深度缺陷检测网络,并对该网络的结构进行说明。然后使用监督学习的模式对该网络进行训练,同时创建相关数据集。最后采用迁移学习的方法,根据本文任务对预训练网络模型进行微调,采用不同Fine-tune的方法对网络进行训练,根据实验的最优结果得到最终的网络模型,完成了第一个阶段粗定位的检测任务。4)深度学习的缺陷检测网络的第二阶段研究:首先介绍了在深度学习中对缺陷特征进行检测的网络划分数据集的不同方法和相应的训练模式,并根据GAN网络的训练思想提出了一种新的构建数据集的方式。然后依照该想法创建针对本文任务的数据集,同时分析了本文构造的深度缺陷检测网络模型的流程和优势。最后采用第一阶段网络训练的经验对第二阶段网络进行半监督训练,并对网络模型的缺陷检测的实验结果进行分析。

关键词：机器视觉深度学习尺寸特征缺陷特征缺陷检测

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基于条纹投射三维测量的铆钉自动化检测技术

上海航天（中英文） 2023年第2期40卷 157-164页

作者：梁莹王云帆林时雨何庄达李旭东赵慧洁上海航天精密机械研究所上海201600 北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院北京100191 北京航空航天大学青岛研究院山东青岛266100

针对大型薄壁结构铆接点位自动化检测问题,提出了基于条纹投射三维测量的铆钉检测技术,实现了铆钉镦头尺寸特征高精度测量以及裂纹缺陷自动化识别。在传统条纹投射三维测量的基础上,引入高动态范围(HDR)纹理合成,提出二、三维结合的点... 详细信息

针对大型薄壁结构铆接点位自动化检测问题,提出了基于条纹投射三维测量的铆钉检测技术,实现了铆钉镦头尺寸特征高精度测量以及裂纹缺陷自动化识别。在传统条纹投射三维测量的基础上,引入高动态范围(HDR)纹理合成,提出二、三维结合的点云分割策略,实现铆钉尺寸特征高效提取。搭建深度学习神经网络,实现镦头表面缺陷识别。本文搭建了系统原理样机,以铆接桁条样品和标准器作为样件进行系统实验验证。结果表明:实验室条件下,该方法直径测量精度为0.040 mm,高度测量精度为0.013 mm,缺陷识别准确率可达99.30%。与传统方法相比,本文提出的方法更加易于集成,效率高,具有广泛应用价值。

关键词：条纹投射三维测量铆钉检测点云分割尺寸特征缺陷检测