铸件砂眼缺陷提取的图像处理算法

针对铸件砂眼缺陷的检测问题,提出一种图像形态学重构后的差分算法。Matlab读取图像,中值滤波对图像去噪减少干扰信息,再对去噪后的缺陷图像和合格图像分别进行增强和形态学处理;随后采用差分算法求出两幅图像之间的差异信息,得出图像中灰度值最大的区域即为砂眼所在的位置;最后求出砂眼所占区域的面积、周长、圆形度,累积砂眼特征库。     

层叠式旋转视频艺术柱的机电系统设计

提出一种立体的、动态的、图像可灵活拼接的层叠式旋转视频艺术柱的机电系统设计方案。内容包括:视频艺术柱的功能和应用;层叠式旋转结构设计;视频板支撑结构设计;视频艺术柱控制系统设计。     

永磁转子表磁检测偏心修正系统开发

针对永磁转子在表磁检测过程中存在的偏心的现象，基于分子环流模型，利用毕奥-萨伐尔定理对永磁体的空间磁场分布进行分析，开发了一种用于表磁偏心修正的系统。首先，介绍了该偏心修正方法的原理及工作流程，并针对数据处理模块引入了基于三次样条的双向插值；其次，设计搭建了修正系统平台；最后，通过采集对比实验数据，评估系统性能。实验表明，使用分子环流模型分析永磁转子空间磁场分布具有较强的适用性；同时，三次样条双向插值使测得的磁场数据与真实值更加贴合；最终呈现为经过该系统修正后的磁场数据与真实值的相对误差可控制在0.9%以内。     

镍锌铁氧体复合片材亚纳秒激光切割

镍锌铁氧体复合材料是一种性能优良的吸波材料，同时还具有高柔性和可加工性，广泛用于屏蔽通信中的电磁干扰。为提高铁氧体复合片材的切割质量，采用先进的脉冲激光切割工艺，并选择窄脉宽的亚纳秒脉冲激光为光源。首先改进了激光切割的扫描策略，结果表明，与常规的多遍策略相比，周期性“扫描-冷却”多遍策略显著抑制了热积累，使切缝热影响区宽度从567.39μm减小至249.42μm,降低了56%。在改进的扫描策略基础上，使用响应曲面模型分析激光平均功率(P)、光束扫描速度(v)、“扫描-冷却”每个周期内扫描次数(n₁)3个因素对热影响区宽度和切割效率的综合影响，并进行参数优化。高的平均功率、高的扫描速度和少的扫描次数有利于降低热影响区宽度，同时兼顾切割效率。参数优化结果显示，平均功率19.7～21.1 W,扫描速度1 750～1 800 mm/s,每个周期内扫描20～24次，可以实现在9个周期切断0.2 mm镍锌铁氧体复合片材，切缝热影响区宽度约为200μm。     

基于声发射信号的纳秒激光划片轮廓监测

针对Al5083纳秒激光划片过程中产生沟槽和凸起两种轮廓的问题，研究了不同工艺参数下产生轮廓与映射声信号的关系。开展Al5083薄板纳秒紫外脉冲激光划片试验，观察轮廓的微观形貌，探究轮廓形成机制；采集声发射信号，小波包变换后分析声信号的差异性，并开展支持向量机分析。微观观测结果表明，凸起轮廓的成形机制包括熔融金属溅出受阻和凝固时产生的大量气孔。声信号分析结果显示，沟槽轮廓对应的小波包分解系数的方差和包络面积显著高于凸起轮廓；以小波包分解后的频谱为特征向量，添加标签后使用高斯核支持向量机分类，分类准确度达92.57%,验证了小波包变换和支持向量机的结合在基于声信号的轮廓监测中的可行性，为构建基于声发射的激光划片监测系统提供可行的技术路径。     

CFRP硅油辅助皮秒激光低损伤制孔工艺

皮秒激光加工具有峰值能量高、脉冲作用时间短等特点,是碳纤维复合材料(Carbon fiber reinforced polymer,CFRP)孔切割的重要手段。但是碳纤维和树脂基体的热物性存在较大差异,激光脉冲能量累积与传导行为,致使热损伤难以避免。本文提出一种CFRP硅油辅助皮秒激光制孔工艺,研究硅油对孔内部缺陷、热影响区(Heat affected Zone,HAZ)、孔圆度及锥度的影响。研究表明,与皮秒激光制孔相比,硅油辅助制孔质量显著提高:切口处无基体损伤,孔内壁面无裂纹,仍存在轻微的纤维裸露；孔表面HAZ减至41μm(重复频率200kHz、扫描速度1800mm/s)；激光重复频率200kHz、扫描速度600mm/s时锥度减小1609。综上,硅油有助于调控CFRP激光制孔损伤:改善微观缺陷,抑制热影响区,降低锥度等。