螺旋管激光三维弯曲精度研究

对螺旋管材激光三连续弯曲精度控制进行了理论分析,建立了工艺参数与弯曲件尺寸的关系模型,绘制了工艺参数与弯曲件尺寸的关系图,为提高螺旋管激光三维连续弯曲精度提供了理论依据。通过螺旋管激光三维连续弯曲实验,验证了工艺方案的可行性。根据弯曲结果,结合理论分析,进一步调整工艺参数,使螺旋管直径精度提高60％,螺距精度提高53％。     

薄壁管材激光弯曲过程有限元分析

管材激光弯曲是一种柔性金属塑性加工方法,特别适合薄壁管材弯曲。通过对大径厚比薄壁管材的激光弯曲过程进行有限元分析,建立了管材激光弯曲热力耦合有限元分析模型,获得了弯曲过程中温度、应力、应变变化的详细信息并进行了初步实验验证。对于薄壁管材激光弯曲,弯曲内侧局部凸起现象较为严重,应予以有效控制。     

管材弯曲回弹对内高压成形的影响及补偿方法

管材数控弯曲后的回弹严重影响试件成形精度,容易导致弯曲管内高压成形过程起皱缺陷．为了补偿回弹,避免内高压成形过程的缺陷,首先建立管材塑性弯曲理论模型以及材料的弹塑性线性强化模型,通过理论解析得到弯曲回弹量表达式;其次对实验过程中不同弯曲角度下的回弹量进行线性回归分析. 拟合结果表明: 理论上对于回弹角的预测是合理的; 同时将理论预测得到的回弹量补偿到管材数控弯曲过程,消除弯曲管内高压成形过程起皱缺陷,得到尺寸精度合格的试件．     

三维激光扫描足迹识别技术应用研究

设计了一种三维激光扫描足迹识别设备及其应用程序和算法,研究了采用该设备进行刑事侦查足迹图像采集及识别的方法,通过设计基于激光三角法测距原理的三维激光扫描方法完成足迹图像采集,然后通过足迹识别、足迹图像区域的提取、足迹图像降噪与特征提取、图像二值化与层次聚类等关键步骤完成足迹图像识别。该方法采集的足迹图像目标明确,取得了较好的识别效果。     

采空区单站激光等距扫描与高效三维重建方法

采空区三维空间形态的精确获取关系到矿山安全生产、高效开采和资源有效回收,传统的采空区三维激光等角扫描方法具有扫描盲目性和数据采集分布不均匀性等缺点.结合采空区自身空间几何特点,提出采空区三维激光等距扫描方法,以及基于半球面-平面联合投影的激光扫描点云数据建模算法:采用预扫描采空区若干剖面获取轮廓信息,分析并提取基准轮廓线;在此基础上解析三维激光等距扫描的径向角度和轴向角度控制指令,以此驱动激光扫描仪运作,获取分布均匀的空区点云数据;结合激光扫描点云数据可投影至球面上这一特性,提出了半球面-平面联合投影准则;通过任意轴坐标旋转机制和Delaunay三角剖分原理完成水平面点云数据的构网,最终基于拓扑关系映射实现采空区的快速精确建模.矿山采空区建模的试验结果验证了该探测方法的有效性,为采空区三维空间信息精确获取及建模提供了整体解决方案.     

三维激光扫描技术在虚拟现实中的应用

虚拟环境的建立是虚拟现实技术的核心内容,目前虚拟现实技术中的虚拟视景和模型生成方法大多都是基于软件设计及二维图象实现的,这是一个重大的不足之处.三维激光扫描技术的产生和发展拓展了虚拟视景和模型生成的技术实现手段,进而使虚拟现实技术有了跨越式应用.本文介绍了虚拟现实技术和三维激光技术的基本概念和原理,并且通过实验验证了三维激光扫描技术在虚拟现实中的应用.     

激光扫描尺寸自动检测系统设计计算

激光已被广泛地用于检测领域里.本文叙述了激光扫描法非接触尺寸检测原理,导出了基本参数计算公式,分析了光学、机械与电学参数的相互关系,讨论了扫描速度特性及其对测量精度的影响.     

基于三维激光扫描的炮位变动检测

在分析三维激光扫描的定位原理、点云拼接、技术特点和典型应用的基础上,阐述了火炮射击试验任务以及炮位检测的时机与重要性;论证三维激光扫描用于火炮试射炮位检测的技术原理和可行性;提出点云数据图像对消、非线性放大、谱分析的炮位检测技术方案;给出三维激光扫描的火炮试射炮位检测流程和分析结果。     

基于三坐标测量机的激光扫描系统开发

介绍了逆向工程的实施步骤,分析了数据采集的方法和三坐标测量机的特点,提出在三坐标测量机的基础上开发激光扫描系统。分析了激光扫描实现的原理,提出了一种点激光自动跟随式扫描方法,详细介绍了基于三坐标测量机的激光扫描系统的开发流程,并通过实验验证了开发的激光扫描系统的功能。对基于三坐标测量机的激光扫描系统的发展趋势进行了展望。     

三维激光扫描在工程测量中的应用研究

介绍了三维激光扫描概念,并以Leica HDS3000型三维激光扫描仪为例,探讨了三维激光扫描技术在现代工程测量应用中的技术特性.结合苏州工业园区天幕项目,研究了现场扫描作业、点云拼接和数据处理的全过程.     

Spring-back deformation in tube bending

The spring-back of a bending metal tube was studied through extensive experiments and finite element method (FEM) analysis. An approximate equation for the spring-back angle of bending was deduced. It is noted that the mechanical properties of the material (in a tubular form) are quite different from those found in the standard tensile tests (when the materials are in bar forms). This is one of the major reasons that result in the discrepancies in the outcomes of experimental study, FEM calculations, and spring-back analysis. It is therefore of crucial importance to study the mechanical properties of the materials in their tubular forms. The experiments and FEM simulations prove that the spring-back angle is significantly affected by the mechanical properties of the materials. The angle decreases accordingly with plastic modulus, but changes inversely with the hardening index and elastic modulus. The spring-back angle is also affected by the conditions of tube deformation: it increases accordingly with the relative bending radius but changes inversely with the relative wall thickness. In addition, the spring-back angle increases nonlinearly with the bending an-gle.     

阻焊式双工位金属叠层制造关键工艺研究

研究金属叠层制造中激光切割、电阻焊接和带料运动控制等关键工艺.以302不锈钢为成形材料进行切割实验表明,激光器功率为85 W,切割速度为190 mm/min时切割效果最优.通过焊接电流对比,结合焊接电流对接头质量定量变化和金相组织形貌变化考察,确定焊接电流为2 700 A时焊接效果最优.为确保焊接的精准性,探讨带料运动控制机械结构及速度控制要点.采用0.1 mm厚的302不锈钢焊接10层,进行3维金属实体成形实验,结果表明,所制造的金属零件层与层之间达到完全冶金结合,结合强度超过600 MPa,用该模具注塑的塑件表面尺寸精度和光洁度均达到使用要求.     

输电线铁塔钢材的低温力学和冲击韧性试验

为选择合适的输电线铁塔钢材,防止杆塔因构件发生低温脆性断裂引起的破坏,通过系列室温和低温条件下的单轴拉伸和冲击试验,研究了输电线铁塔用Q345B、Q420B、Q460C钢管和Q345B、Q420B角钢钢材的力学性能和冲击韧性;通过对比分析,评价了钢管和角钢钢材的塑性指标;利用Boltzmann函数曲线拟合,得到了钢管和角钢钢材的韧-脆转变温度.结果表明:钢材的屈服强度和抗拉强度随温度的降低而增大,其塑性指标均能满足规范要求;钢材夏比冲击功值随温度降低而减小,Q345B钢管和角钢钢材的韧脆转变温度较高,抗低温冷脆性能较差,结合拉伸和冲击试验结果,建议在寒冷地区优先采用Q420B钢管,不宜采用Q345B角钢.     

板料激光弯曲技术研究

板料激光弯曲技术研究季忠，刘庆斌，吴诗春板料激光弯曲技术是一种利用激光束扫描板料表面时形成的厚向温度梯度所导致的热应力来实现板料弯曲成形的方法。其基本原理是［‘］：激光束照射板料上表面某处，则该处在板厚方向产生强烈的温度梯度，由于体积膨胀，板料产生背...     

Analysis and experiment of cross-section flattening incoreless tube bending

In order to predict the flattening rate of the cross-section accurately during the tube ben- ding, the generation principle, the solution and the influence factor of the cross-section flattening were studied. On the basis of the plane-stress and the assumption that the plastic volume is con- stant, three-dimensionai strain formulas were established in consider of the cross-section flattening. Considering the wail-thickness change, the approximate calculation formulas of short axis flattening rate were deduced, with the outer diameter and the inner diameter as parameters. Because different materials have different cross-section flattening rates, a material correction factor was introduced to modify the formula based on experiments. Finally, the validity of the theoretical formulas was proved according to the calculation and the experiment results, which can provide a reference for the forming quality prediction in tube bending.     

碳钢轴类零件激光熔覆弯曲的定量实验研究

为了得到不同激光熔覆面积下轴弯曲量的变化情况,得到轴类零件激光熔覆弯曲过程的数学模型,得出熔覆面积与轴弯曲程度之间的经验公式,设计了激光熔覆校轴实验.实验在相同熔覆长度和深度下,改变熔覆中心角,即熔覆面积,进行激光熔覆.实验结果表明,在激光熔覆校轴中,轴发生了朝向激光束的弯曲;熔覆层所对中心角小于90（°）时,轴弯曲量与熔覆面积成正比关系,使轴弯曲量达到最大的熔覆层所对中心角为90（°）;同时得到了激光熔覆校轴的数学模型和衡量轴弯曲量的参数,得出轴弯曲量与熔覆面积的经验公式,得出不同位置处轴跳动值的经验公式.通过经验公式计算得出的轴跳动值与实测的轴跳动值拟合良好,最大的误差为0.032 mm,总平均误差为0.001 mm,由此说明抽象出的弯曲数学模型正确,经验公式精度较高.     

钢板激光多次扫描弯曲成形的数值模拟

利用有限元分析软件MSC．Marc，建立了中厚钢板激光多次扫描弯曲成形过程的三维弹塑性非线性热力耦合有限元模型．计算了整个激光弯曲成形过程中温度场、应力场和位移场的分布．实时测量了板材自由端一点位移和下表面三点温度随时间的变化．计算结果和实验结果吻合较好．用建立的模型分析了多次扫描过程中随扫描次数增加弯曲增量逐渐减小的原因．为激光弯曲成形工艺的实际应用奠定了理论基础．