线阵CCD传感器在材料变形量测试中的应用

阐述了用线阵CCD传感器对材料拉伸变形量进行非接触测试的基本过程。介绍了CCD传感器测量变形量装置的基本原理。给出了采用数字图像处理技术非接触测量变形量的方法,包括图像的预处理,二值化等。该装置结构简单,可对材料进行非接触,无磨损式测量。通过对系统的标定证明了该系统的可靠性。讨论了影响CCD测量精度的各种因素。     

一种生物软组织二维变形实时测量系统

本文介绍一种利用CCD线阵器件研制成的生物软组织二向拉伸变形测量系统,以及利用这一系统进行变形测量的初步结果。     

一种组合双悬臂夹式引伸计

本文介绍一种能同时测量拉伸试件纵横两个方向变形量的组合双悬臂夹式引伸计,分析了它的结构和工作原理,并且提供了制作、标定和使用方法。     

CCD激光自准直系统测光电经纬仪车载平台变形

车载平台变形是影响光电经纬仪跟踪精度的关键因素,提出了利用CCD激光自准直测量系统来测量车载平台变形的新方法。用CCD系统采集车载平台的变形视频信号,计算机对视频信号进行处理得到脱靶量数据,由此即可算出车载平台变形量。实验数据分析结果表明,车载平台变形量随着速度和加速度呈周期性变化,变形曲线的趋势与加速度曲线的趋势相同。当经纬仪以60°/s速度引导工作时,方位最大变形为12.57″,高低最大变形为5.98″。这种方法为进一步研究反馈补偿以提高经纬仪的跟踪精度提供了理论依据。     

用数字相关测量方法研究纸浆模塑材料拉伸时的力学性能

研究纸浆模塑材料的力学性能,包括纸浆模塑材料拉伸时弹性模量、泊松比等参数的检测,从而为纸浆模塑缓冲包装结构的有限元分析和设计打下基础.由于纸浆模塑材料单向拉伸时横向变形非常小且不宜采用接触式应变测量方法,变形测量比较困难,所以文中将数字相关测量技术应用于横向变形的测量,较好地解决了纸浆模塑材料的横向变形系数测量问题.     

大面积导电材料电阻的测量

大面积导电材料的电阻测量多用四线制伏一安法，如图1所示。表面看，准确测量Ⅰ和Ux不应该有什么困难。但是当被测材料的几何尺寸不能满足有关电流端与电位端之间距离的规定时，按常规方法测出民的数值可能不准确，这里很关键的一点是需要正确选择测试点的位置。当不考虑材料的厚度，则在一块板状材料上可供选择作为测试点的方案之一，如图2所示。由于不仅沿材料的PQ方向存在横向电阻，而且活P－M方向也有纵向电阻。因此，由电流入B端通人电流Ⅰ后，由于A、P（Q、B）之间的距离有限，纵向电阻的存在造成了导体中电流密度呈不均匀分布，…     

虚拟光栅变频投影三维测量技术的研究

虚拟光栅变频投影三维测量技术采用多光束干涉条纹形成虚拟余弦光栅,将虚拟余弦光栅投影到被测物体上得到被物体形貌调制的变形虚拟光栅。通过调整多光束干涉的楔角改变虚拟光栅频率,将两幅不同频率的变形虚拟光栅经过光学接收系统成像在CCD像机上,对CCD像机记录的变频变形光栅图像进行综合处理从而获取被测物体的三位形貌。本文给出了这种测量技术的原理,实验结果表明,采用变频虚拟光栅投影三维形貌测量技术可以有效地解决三维测量中被测物体高度变化率过大引起相位展开困难的问题。     

动态残余奥氏体测量装置研究

介绍一种将应力，应变与饱和磁性法相结合对高强度，超高强度等钢，能在试样拉伸过程中快速，连续地测量拉伸变形量和残余奥氏体的相对变化量，该装置为研究钢中残余奥氏体的机构稳定性，提供了一种新的测试手段，也为指导热处理工艺以及零部件的全使用可靠性提供了实验数据。     

一种大型设备多自由度自动对接方法

提出一种新颖的大型设备多自由度自动对接方法,该方法采用基于“三叉形”分划板的高精度CCD自准直仪来测量垂直与水平方向的二维小角度,采用单线阵CCD器件来测量轴向滚动、垂直、水平方向三自由度偏差,在嵌入式计算机的控制下通过测量这五个自由度偏差来调整设备姿态,直至对接完成。建立了五个自由度偏差的数据模型,并设计出包括CCD自准直仪、CCD接收处理装置、嵌入式计算机和执行机构的自动对接系统。该方法速度快、测量精度高,能实现大型设备的精确定位和自动对接,其角度测量精度为0.5″。     

空间目标光度特性测量方法研究

空间目标的光度特性反映了目标的在轨运动状态,通过空间目标的光度测量可以判断空间目标在轨特性和进行空间目标的编目识别.比较了空间目标光度特性光度计和CCD测量的两种方法,并采用恒星比对的方法,得到了空间目标的星等数据,实验结果表明两种测量方法星等精度相当,但CCD测量可以在白天测量空间目标的光度特性.     

FGH96合金反复镦拔与挤压缺陷对比分析

对FGH96合金反复镦拔变形与挤压变形两种制坯工艺的夹杂缺陷水平进行了比较,并分析了不同变形状态下非金属夹杂物的形变特性。结果表明:反复镦拔变形后,锻件内检测到的非金属夹杂物数量有不同程度的增多,超标缺陷成倍增长;而FGH96合金挤压+等温锻造变形后,锻件内检测到的非金属夹杂物数量明显减少,纯净度水平有大幅提高。从微观夹杂物形貌的变形特性来看,等温锻造变形时在垂直于变形方向合金中夹杂物缺陷的尺寸增大;反复镦拔变形时,合金中原有非金属夹杂物缺陷聚集使可检测到的缺陷面积增大;而在挤压变形过程中,夹杂物缺陷在挤出方向被拉长成不连续的线状,每个方向上夹杂物的面积均减小;FGH96合金挤压+等温锻造变形后夹杂缺陷的大小主要由挤压变形后夹杂缺陷破碎情况决定;因此大挤压比变形可有效破碎合金中非金属夹杂物,改善锻件质量。     

现代三坐标测量机的开发

开发了一种高精度三维坐标测量机,它包括一套激光测头系统和高性能的伺服机构,具有精确控制、定位优化、三级减速近似、在线位置修正和光滑算法等功能.实验结果表明,在6 400 mm×2 100 mm×1 500 mm的整个测量范围内,测量精度优于30 μm;在区域范围内,测量精度优于8 μm,采样速率超过1 000点/min.该测量系统的测量效率很高.另外,还可以用于测量软材料表面.     

考虑夹持影响的铝合金板拉伸模拟及试验

为了优化铝合金预拉伸板拉伸过程中的工艺参数,对7075铝合金板淬火过程进行直接热力耦合数值模拟,在获得淬火残余应力分布规律的基础上开展考虑夹钳制约作用时铝合金拉伸过程数值模拟,研究了不同拉伸率时其残余应力消除效果,得出在夹钳制约作用下铝合金板材拉伸后变形3个区域--夹持区、过渡区和均匀区.采用盲孔法对夹持作用下铝合金板...     

7B04铝合金超塑变形过程中空洞的演变和能量耗散

对平均晶粒尺寸分别为10和20 μm的7B04铝合金板材在530℃/3×10^-4 s^-1变形条件下开展了不同变形量的超塑拉伸实验。结果表明,随着变形量的增大空洞形态的变化为：空洞形核→球形空洞弥散分布→非球形空洞沿拉伸方向伸长→空洞沿拉伸方向聚合→大尺寸空洞的非拉伸方向聚合。在拉伸断裂前的变形阶段,合金组织中出现尺寸大于260 μm的聚合空洞。在空洞聚合的初期,沿拉伸方向的空洞聚合不会使材料断裂。大尺寸空洞沿非拉伸方向聚合,是判断材料失稳的依据。根据实验数据计算空洞长大的公式并绘制了空洞的演变机理图,包括空洞的形核、扩散长大、塑性长大和聚合长大的公式,据此可判断空洞的形态和材料失稳。根据组织演变建立了空洞扩散、塑性长大的物理模型,可用于计算超塑变形过程中空洞演变所需的能量耗散和绘制能量耗散图。     

Reduction of springback using simultaneous stretch-bending processes

Springback due to the elastic material behaviour can lead to shape errors that cause geometrical and dimensional inaccuracies in sheet metal forming processes, especially in bending operations. In order to reduce springback, the technique of integrating stretching with bending in sheet metal forming processes has been investigated. The object of this paper is to explain how to reduce the effect of the elastic component in the material behaviour using simultaneous stretching and bending so that a method is established for applying plastic forming during the main process, without changing the tool design. This study focuses on three main points: the stretching method, the stretching direction and the stretching length. In regard to swing- and v-bending processes, the springback factor is used as the standard evaluation to investigate these effects using Finite Element simulation. The springback factors are compared for four processes: Bending process without stretching (WS), pre-stretching and bending process (PB), pre-stretching plus simultaneous stretching and bending (PSB) and simultaneous stretching and bending (SB). The simulation results are then verified through experimentation. Based on the validated results, simultaneous stretching can then be subsequently applied to the existing stretch-forming process, which consists of pre-stretching and bending. Using this process, springback was successfully reduced which confirms the efficiency of SB process.     

Axi-symmetric forward spiral extrusion, a kinematic and experimental study

A modified axi-symmetric forward spiral extrusion process has been proposed here to allow for a near zero area reduction process. The axi-symmetric forward spiral extrusion, AFSE, can be carried out through a die with a number of engraved spiral grooves. This paper investigates the kinematics of the AFSE process. A velocity field is derived using principle of mass conservation along the extrusion axis. The proposed model has been developed to calculate strain components in the deformation zone during the process. An experimental method has been designed which uses composite lead samples with embedded copper wires to trace the strain path to verify the proposed velocity field. A good agreement between experimental results and the proposed analytical model was observed. The proposed velocity field, verified by experimental results, shows that the deformation develops away from the AFSE die-sample interface. A linear gradient of velocity in the radial direction was observed which is in good agreement with the proposed velocity field. Based on the estimated strains, velocity gradient, and nearly no change in sample cross section during AFSE, the process seems to have good potential for application as a new severe plastic deformation process in both continuous and batch modes.     

不锈钢食具容器重金属逸出迁移量的机理研究

研究材料化学成分及其显微组织对重金属迁移量的影响,以及不锈钢拉伸加工过程对迁移量的影响.实验证实,在拉应力的作用下奥氏体不锈钢中将产生诱发马氏体,将导致迁移量的提高.同时也对实验条件的改变对迁移量的变化进行了研究,重点考虑浸泡液温度和浓度对迁移量的影响.     

灶具包装设计及鼓包问题研究

目的设计一款缓冲包装,以解决在实际物流过程中出现的灶具包装鼓包问题。方法采用发泡聚苯乙烯(EPS)与天地盖纸箱相结合的方案对灶具包装进行优化设计;在AnsysWorkbench有限元软件中建立灶具、缓冲衬垫和瓦楞纸箱的有限元模型,通过有限元软件模拟灶具在运输、堆码过程中受压时纸箱的变形情况,并与试验结果进行对比;分析包装的缓冲效果,验证包装方案对产品鼓包的改善情况。结果在压板上施加11 kN压力后,旧方案纸箱整体最大变形量为19.78 mm,在z轴方向,纸箱最大变形量为3.79 mm,在x轴方向,纸箱最大变形量为2.57 mm。新方案纸箱整体最大变形量为9.17 mm,z方向最大变形量为0.50 mm,在x轴方向,纸箱最大变形量为0.32 mm,可见改善明显。玻璃面板、承液盘、底盘等易损部件的实际应力均小于许用应力,且新方案各部件的实际应力低于旧方案,与试验结果相符。结论新包装能够满足灶具在实际流通过程中的缓冲要求,并能有效改善产品鼓包情况。     

基于数字图像相关方法的气凝胶复合材料各向异性热变形测量

在热防护材料及结构高温力学性能研究中,测量其在热载荷与机械载荷作用下产生的变形是重要且基础的工作。基于数字图像相关方法,建立了可实现800℃变形测量的非接触式测量系统。针对陶瓷纤维增强SiO_2气凝胶复合材料,从面外和面内两个材料方向,以25℃为参考温度,试验测量了材料加热至300~800℃范围内不同温度时产生的热变形。研究结果表明,在此试验系统基础上的变形测量方法可用来测量此类热防护材料的高温变形。陶瓷纤维增强SiO2气凝胶复合材料的高温热变形具有明显的各向异性,面外方向上表现为"收缩",面内方向上表现为"膨胀"。SiO_2气凝胶基体中的颗粒团聚以及增强纤维在面内方向上的铺层分布是导致热变形各向异性的主要原因。