含固有缺陷复合材料有效弹性性能预报

根据缺陷在复合陶瓷中分布特点,将缺陷简化为刚度为0的椭球夹杂,嵌入到横观各向同性基体中,建立含缺陷复合材料的细观结构模型。应用相互作用直推估计法推导含缺陷胞元的有效刚度,结合刚度体平均化方法,假设胞元空间随机分布,得到复合材料的等效刚度表达式,分析横观各向同性基体中缺陷体积分数、取向和形状对材料等效刚度的影响,并进一步讨论缺陷周围基体各向异性的影响。结果表明,缺陷存在导致材料弹性性能明显降低,在缺陷体积分数较小时,弹性常数对缺陷体积分数更加敏感;缺陷形状对弹性常数有较大影响,当缺陷接近于薄片状时,缺陷厚度对弹性常数影响明显,而缺陷平面形状对弹性常数基本没有影响;当片状缺陷垂直于基体中弹性模量较大的轴时,缺陷对材料有效性能的降低作用更显著,考虑缺陷周围基体各向异性是很有必要的。     

面积型缺陷方向性对垂直接触法超声检测可靠性的影响

垂直接触法超声检测的优点是对面积型缺陷的检出率较高。然而,面积型缺陷的反射波具有方向性,当入射声束轴线与面积型缺陷不相垂直时,由于面积型缺陷方向性的影响,使缺陷反射波不能被探头接收,导致缺陷的漏检。对面积型缺陷方向性对垂直接触法超声检测可靠性的影响进行系统地分析,并加工不同尺寸、不同方向的面积型缺陷进行对比试验,总结出面积型缺陷漏检的各种因素,并提出相应的对策和措施。     

基于BLOB算法的缺陷在线检测的研究

目前基于BLOB算法的缺陷在很多方面有体现,典型的有印刷缺陷和图像处理缺陷等,本文主要以印刷缺陷为研究对象。我们可以将常见的印刷缺陷分为点、面和线三类,介绍了其基本流程和具体步骤。采用BLOB算法结合缺陷面积及周长的特征,成功对印刷品缺陷进行了归类提取,最终能计算出缺陷的面积、位置和类型相关参数。     

基于铸造缺陷信息叠加算法的有限元疲劳分析

铸件中铸造缺陷破坏材料的连续性,易引起材料局部应力集中和易为疲劳裂纹扩展源。但由于铸造缺陷特征的表征十分复杂,使得目前无法构建含缺陷的力学模型。针对装载机摇臂铸件,采用了有限元网格模型传递及缺陷信息叠加算法,建立了包含铸造缺陷信息的非均质网格模型,在此基础上进行了无缺陷摇臂铸件与含铸造缺陷的摇臂铸件的结构及疲劳对比分析。结果表明:铸造缺陷会在铸件内形成局部应力集中,在相同的加载条件下时,含缺陷的摇臂铸件的应力集中度比无缺陷的摇臂铸件大,且铸造缺陷周围会出现明显的低疲劳寿命区域;在采用脉冲载荷历程情况下,铸件中的缺陷使得该部件疲劳寿命降低1/3以上。     

基于L(0,2)模态导波的缺陷反射信号的实验研究

通过管道超声导波缺陷反射理论和检测理论,分析了超声导波与缺陷作用后的传播特性。为了对管道中缺陷信号进行辨识,利用周向压电晶片阵列在带有不同缺陷的管道中激励不同频率的L(0,2)模态导波对管道进行缺陷检测实验,研究了导波激励频率、模态转换后各模态幅值与缺陷尺寸的关系。结果表明,在缺陷截面比与信号激励频率相同的情况下,裂纹缺陷的反射系数比腐蚀缺陷的反射系数大;L(0,2)模态导波与裂纹缺陷相互作用后会产生F(2,3)模态;与缺陷同一周向位置的压电片接收的反射回波幅值最大。     

沉积方式对ZnS薄膜表面缺陷影响研究

介绍了ZnS薄膜缺陷的分类、特点及成因,在此基础上,采用电子显微镜与原子力显微镜对不同沉积方式沉积的薄膜进行了观察、分析与计算,检测了不同类型与大小的缺陷,对缺陷产生的原因进行了简要分析,分析了沉积方式这一参数对ZnS薄膜表面缺陷密度的影响,得出了镀制ZnS薄膜所需的合适沉积方式。实验结果表明：薄膜表面缺陷主要以节瘤缺陷与陷穴缺陷为主,电阻热蒸发比电子枪所镀制的ZnS薄膜缺陷密度要小,在蒸发舟上加上挡网后,缺陷密度有进一步减小的趋势,并且缺陷面积与数目也有所减小,缺陷面积小于20μm2。     

基于图像处理的陶瓷产品缺陷识别研究

针对生产线上陶瓷天线罩缺陷(裂纹缺陷和气孔缺陷)图像的特点,研究了基于图像处理的天线罩缺陷识别算法。图像经灰度化处理、二值化处理、中值滤波、边界提取和目标区域标记等预处理方法,有效地去除了干扰噪声,并突显出缺陷区域。裂纹缺陷经骨架提取处理和长度统计,得到裂纹长度值;统计气孔缺陷区占有像素数,得到气孔面积值。实验表明该算法能够较精确地检测出陶瓷天线罩的缺陷值,基于图像处理的天线罩缺陷识别方法可行、有效。     

轨道连接处缺陷对起重机运行冲击系数及疲劳剩余寿命的影响

为了分析起重机运行过程中轨道连接处缺陷对金属结构冲击系数的影响,通过正、余弦函数分别模拟高低缺陷和间隙缺陷所引起的不平度,并提出起重机越过轨道缺陷过程的动力学模型。理论推导起重机通过轨道连接处高低缺陷和间隙缺陷时的运行冲击系数方程,并将其与GB/T3811:2008和ISO8686—1:2012中方法进行形式和结果的比较,从而证明理论推导结果的正确性。基于起重机车轮尺寸及两种轨道缺陷不平度函数,分析轨道连接处高低缺陷和间隙缺陷发生耦合作用的临界条件,结果表明高低缺陷在冲击过程中起主要作用,二者同时存在时可忽略间隙缺陷影响。通过试验测试满载工况下无轨道缺陷和7mm高低缺陷时主梁最危险点的应变时间历程,并计算危险点的最大应力;将理论推导的运行冲击系数应用到有限元模型中,计算在无轨道缺陷和7mm轨道高低缺陷时对应测点的最大应力值,有限元分析结果与试验测试相对误差为2.63%,从而通过工程试验验证运行冲击系数理论推导的正确性。分析轨道缺陷对起重机剩余寿命的影响发现,起重机的临界裂纹长度、疲劳剩余寿命均随着轨道高低缺陷增大而减小,而影响度随着轨道缺陷增大而增大,轨道高低缺陷增大会使运行冲击系数增大且导致起重机主梁剩余寿命降低。     

基于机器视觉的小磁瓦表面微缺陷检测方法研究

针对小磁瓦成像不清晰、检测难度大、对比度低、纹理背景复杂、亮度不均匀、缺陷区域小及缺陷种类多等问题,提出了一种小磁瓦表面微缺陷的视觉检测方法。首先,根据小磁瓦弧形表面、倒角及缺陷区域对成像的影响,通过分析了小磁瓦表面图像中缺陷区域与正常区域的灰度、灰度梯度及缺陷形态的差异,将其表面缺陷类型划分为3类;其次,根据3类表面缺陷的成像特点、缺陷形态特征及与背景区域的关系,分别设计了相应的缺陷提取方法;最后,在不同的光照、规格、缺陷类型等条件下,利用开发的实验装置进行了实验分析。研究结果表明:提出的小磁瓦表面微缺陷提取算法稳定性好、鲁棒性强,能够准确、快速地提取小磁瓦表面中的缺陷区域,检测准确率可达93. 5%。     

基于双磁场管道复合型缺陷应力信号提取方法研究

缺陷和应力共同存在的复合型缺陷是影响管道安全运行的重要因素之一。双磁场管道内检测法可用于复合型缺陷处应力损伤程度判断,但应力信号提取方法亟待解决。本文将J-A理论中的磁力学关系引入磁荷模型中,解析计算了不同应力、外磁场下复合型缺陷磁信号,建立基于双磁场信号比值的复合型缺陷应力信号提取模型,提出比值因子用于缺陷处应力水平的评估,并进行了系统的实验验证。研究结果表明,强磁信号对缺陷处应力大小不敏感,信号主要包括缺陷尺寸信息;弱磁信号对缺陷处应力大小敏感,信号包括缺陷尺寸信息和缺陷处应力信息。提出的比值因子可反映缺陷处应力情况,弱磁场强度较低时,比值因子随缺陷处应力的平均变化率大于9%,随着弱磁场强度的增加,比值因子随应力变化幅度变小。     

水冷金属型离心铸管缩沟缺陷研究

针对水冷金属型离心铸造球铁管生产中出现的缩沟以及断裂缩沟铸造缺陷进行了研究,表明了缩沟与断裂缩沟为不同类型的铸造缺陷,初步确定了缩沟形成的机理和影响因素,认为硅严重偏析降低了铁水的液相线,减缓了外壁的凝固速度,是缩沟缺陷形成的主要原因,从而为减少或消除缩沟明确了方向。     

金属切削加工表面缺陷的形成机理及统计预测方法综述

切削加工表面存在的裂纹、凹坑等缺陷会降低零件的疲劳强度和耐腐蚀性,引起零件过早的损坏,研究缺陷的生成机理,提出有效的加工表面缺陷的预测方法,对提高产品的质量以及保证产品生产效率具有重要意义。阐述了加工表面缺陷的生成机理,分析了加工参数对表面缺陷的影响;总结了现有的缺陷统计分析与预测的研究成果,综述了表面缺陷对工件耐腐蚀性的影响。     

铝合金搅拌摩擦焊焊接过程缺陷分析

搅拌摩擦焊虽然能够避免熔焊过程中产生的缺陷,但若工艺参数选择不当,也会引入新的缺陷,包括隧道型、孔洞和沟槽、飞边、Z线与界线、吻接、摩擦面、背部等缺陷。在大量试验的基础上。总结了国内外搅拌摩擦焊焊接过程中出现过的缺陷种类,分析了缺陷产生的原因及其危害,提出了避免缺陷产生的方法,对生产实践具有一定指导作用。但是关于搅拌摩擦焊焊接过程中缺陷的形成机理还有待更深入的研究。     

Bayesian spatial defect pattern recognition in semiconductor fabrication using support vector clustering

Defects generated during integrated circuit (IC) fabrication processes are classified into global defects and local defects according to their generation causes. Spatial patterns of locally clustered defects are likely to contain the information related to their defect generation mechanisms. In this paper, we propose a model-based clustering for spatial patterns of local defects to reflect real situations. A flexible two-step approach is proposed to classify the spatial defects patterns via support vector clustering and Bayesian method. Support vector clustering is employed to separate global defects from the local ones to improve both clustering accuracy and computational efficiency in further analysis. A new mixture model is proposed for modeling the distribution of local defects on the wafers. Local defect clusters with amorphous/linear, curvilinear, and ring patterns are modeled by multivariate normal distribution, principal curve, and spherical shell, respectively. A Bayesian inference procedure is then applied for parametric pattern recognition of the local defects. Results from both simulated data and real wafer map data demonstrate potential in applying our approach to analyze general defect patterns in IC manufacturing.     

Magnetic Flux Leakage Course of Inner Defects and Its Detectable Depth

As a promising non-destructive testing (NDT) method,magnetic flux leakage (MFL) testing has been widely used for steel structure inspection.However,MFL testing still faces a great challenge to detect inner defects.Existing MFL course researches mainly focus on surface-breaking defects while that of inner defects is overlooked.In the paper,MFL course of inner defects is investigated by building magnetic circuit models,performing numerical simulations,and conducting MFL experiments.It is found that the near-surface wall has an enhancing effect on the MFL course due to higher permeability of steel than that of air.Further,a high-sensitivity MFL testing method consisting of Helmholtz coil magnetization and induction coil with a high permeability core is proposed to increase the detect-able depth of inner defects.Experimental results show that inner defects with buried depth up to 80.0 mm can be detected,suggesting that the proposed MFL method has the potential to detect deeply-buried defects and has a promising future in the field of NDT.     

Emergence of small defect contrast within HREM images of nonstoichiometric rutile

Calculations of HREM images have been used to define the conditions for which interpretable information may be obtained concerning the nature of small defects (traditionally called “point defects”) and their aggregation to form extended defects in nonstoichiometric rutile. At specific crystal thickness and lens defocus conditions as few as three small defects (aligned along the projection axis) become visible in lattice images. The emergence of stronger contrast, as extended defects develop, should allow the interstitial or vacancy nature of the defects to be distinguished. Experimental HREM images are also presented which show a variety of “small defect contrasts” for [001], [010] and [111] projections of nonstoichiometric rutiles (TiO_2-x; 0.006 ≦ x ≦ 0.02). None of these allow interstitial versus vacancy defects to be distinguished directly, although some show evidence for aggregates of less than 10 small defects.     

氮化硅陶瓷球精加工表面缺陷的研究

将3种不同直径的氮化硅球坯采用循环加工方法研磨成G5级轴承用陶瓷球。研究了研磨过程中陶瓷球的磨损行为并将磨损缺陷按光学显微镜下的形貌分成5类。采用扫描电子显微镜观察分析各种缺陷并用陶瓷材料断裂力学解释凹坑与裂纹缺陷的形成。研究结果表明，异常的磨粒作为尖锐压头产生凹坑。各种裂纹主要是由起钝压头作用的上研磨盘产生的。材料的晶体结构变化产生雪花缺陷，雪花缺陷抵抗磨粒磨损的能力较差。精研过程中不正确的加工压力和没有破碎的硬磨粒产生擦伤和划痕缺陷。提高球坯圆度，降低粗研加工的载荷和速度可以减少裂纹缺陷。提高磨粒质量可以减少精研中各种机械加工缺陷。     

管道壁缺陷超声波在役检测的量化分析研究

介绍了管道壁缺陷超声波在役检测原理和技术性能，指出超声波在役检测技术具有直接测量和量化的特点，特别适用于管道壁腐蚀减薄缺陷和其它减薄缺陷的在役检测，对管道壁厚度的检测精度高。介绍了管道壁缺陷的超声波在役检测方法，给出了四种典型的管道壁缺陷型式，指出建立并完善管道壁缺陷超声波在役检测的量化分析模型，对于提高检测精度具有十分重要的意义。在对四种典型管道壁缺陷型分析的基础上，通过对四次反射回波时间和相对幅值的分析识别，建立了管道壁缺陷超声波在役检测的量化分析模型，并给出了计算框图。最后，对四种典型管道壁缺陷型式进行了模拟试验分析。     

表面组装工艺中再流焊接缺陷分析

阐述了再流焊接技术主要的缺陷,包括冷焊、立碑、偏移以及锡珠等,通过分析各类常见缺陷形成的原因,找出了相应的解决办法,给出了针对相关缺陷分析的思路及方法。     

On the role of form defects in assemblies subject to local deformations and mechanical loads

Tolerancing activity is usually based on the traditional assumptions that surfaces have no form defects and are rigid under external loads. These assumptions tend to simplify the tolerance analysis of mechanical assemblies and hence the allocation of geometrical specifications. The present paper proposes an original procedure to systematically analyze and quantify the assembly of parts with form and position defects and deformable contact surfaces. Based on this procedure, stochastic simulations are performed by modifying the ratio between the position defects and form defects of surfaces. Even if the form defects are limited, they can lead to a non-compliant assembly. Clearly, the engineer's traditional approach, where form defects are assumed to have no influence, is generally not appropriate if we are to ensure that the expected performance is to be achieved on assembly.