数字图像相关法的板料成形极限研究与应用

为了克服现有板料成形极限测定方法的不足,采用XJTUDIC三维数字散斑应变测量系统,实现了一种基于数字图像相关法的板料成形极限测定新方法。首先,将测量系统架构在杯突试验机上,记录从试验过程初始到破裂的一系列图像,实现应变在线、全场测定。然后,通过对破裂前的最后一张图像进行截线,拟合数据,对颈缩区域插值得到极限应变,从而绘制成形极限曲线图。最后,通过对SPCC36型号碳钢材料板料件成形极限的测量,验证了本文方法的可行性和有效性。     

数字图像相关法的板料成形极限研究与应用

为了克服现有板料成形极限测定方法的不足,采用XJTUDIC三维数字散斑应变测量系统,实现了一种基于数字图像相关法的板料成形极限测定新方法.首先,将测量系统架构在杯突试验机上,记录从试验过程初始到破裂的一系列图像,实现应变在线、全场测定.然后,通过对破裂前的最后一张图像进行截线,拟合数据,对颈缩区域插值得到极限应变,从而绘制成形极限曲线图.最后,通过对SPCC36型号碳钢材料板料件成形极限的测量,验证了本文方法的可行性和有效性.     

板料成形三维全场应变摄影测量快速检测系统研究

针对目前板料成形过程中应变测量的实际问题,提出了一种新的测量方案,通过采用近景工业摄影测量与坐标网格分析法相结合的方法,可以高效地实现板料成形后表面全场应变的精确测量。基于以上方法设计并开发出了可以应用于实际的板料应变检测系统XJTUSM。通过对某些型号的钣金零件表面应变的测量,验证了本文方法的有效性。     

板料变形三维数字散斑应变测量分析系统研究

针对板料变形中应变检测的常规方法和传统方法存在的不足,通过数字散斑相关方法、计算机双目视觉理论和材料力学理论分析了试件表面变形前后的散斑图像,来动态跟踪试件表面上几何点的运动并得到三维位移场,在此基础上计算得到试件的三维应变场.基于此原理开发了XJTUDIC三维数字散斑动态应变测量分析系统.应用带孔铝质制件进行了单向拉伸实验.测量结果表明,该系统能较好的反映板料变形过程中的三维应变状态,较好的测量试件表面的三维轮廓,直观再现工件表面的变形场、应变场和成形极限图(FLD),对于需要测量的关键点可以实现重点跟踪,动态测量出该点在任意时刻任意位移的应变.该系统可以应用到不同的力学测量现场.     

板料应变视觉测量系统研究

介绍了板料应变视觉测量系统结构和基本原理。该系统运用立体视觉技术对板料成形物理模拟中的圆形坐标网格系统进行测量，获得变形板料的应变分布。实验结果表明，该系统可以较为迅速地完成各种成形工艺的板料件应变参数的测量与分析，并取得比较理想的精度。     

板料网格应变显微测量系统应用研究

综合分析了国内外网格应变测量的研究情况以及应变测量对于FLD的重要性及意义,设计了专门的网格应变用显微测量仪,并选择了合适的CCD和图像采集卡,构成了板料网格应变显微测量的桌面系统.针对不同形式的应变网格,分析了不同网格印制方法的特点,研究了不同的图像处理测量方法,完成网格应变显微测量系统软件的开发及应用研究.     

基于立体视觉的坐标网格分析法

坐标网格分析法作为一种物理模拟技术 ,已在金属塑性成形的生产中被广泛应用 ,但传统的手工测量方法存在工作量大和精度低的缺点。该文针对板料成形中常用的三维圆形坐标网格系统 ,提出一种新的基于图像处理和立体视觉技术的网格应变自动测量分析方法 ,并开发了相应软件 ,成功地测绘出变形工件的应变等值线图和板料成形极限图。实验结果表明 ,该方法可以使板料应变的测量速度和精度均得到提高     

非接触测量在板材成形应变测量中的应用

基于计算机视觉的非接触测量是目前测试技术的主要发展方向,在该测量方法中,数字图像处理、相机的定标及三维模型的重建是3个主要的关键技术。为了掌握该测量技术方法及其在板料成形的应变测量中的应用,本文对图像处理、三维重建及应变计算分析3个部分进行了研究。     

便携式板料应变测量系统GMAS

本文介绍了自行研制的板料应变非接触网格测量系统GMAS,并对GMAS的工作原理和关键技术进行了探讨,通过与国际上流行的美国ASAME网格测量系统的比较,验证了GMAS系统在测量精度和操作简便快捷以及界面的美观方面都已达到国际先进水平,是研究板料成形过程中应变路径和变形分布的重要工具.     

数字图像处理技术进行方形网格应变测量

针对板料成形中应用的方形网格系统,运用图像处理对变形网格进行参数测量和应变分析。运用邻域平均法进行滤除噪点,采用动态阈值法对拍摄的方形网格图像进行增强等像质改善处理;并通过细化算法得到网格线的简单线条,在分析方形网格交点的图像特征后,设计出相应的算法提取出方形网格的特征点,最后由特征点的空间坐标计算出方形网格的几何参数和应变,得到工件表面的应变分布。对球面胀形件进行了具体分析,并将测量结果与手工测量数据进行比较,结果表明,该方法可以达到一定的精度。     

Strain,strain rate and velocity fields determination at very high cutting speed

High speed imaging is used for the purpose of examining the strain and strain rate variations in the primary shear zone at cutting speed of 1020 m/min. Experimental investigation focused on flow pattern describing the severe plastic deformation zone where a general streamline model is employed to investigate the distribution of velocity. Strain and strain rate distribution are directly deduced from the experimental observation of a cross-section of chip obtained through a high-speed camera system. The strain and strain rate gradients were analyzed along several streamlines. A finite element method model based on a Lagrangian formulation has been used to corroborate the conclusion of the streamline model. It has been found that the simulation results are similar to the experimental observations with regards to the magnitude of the equivalent strain rate and cumulative plastic strain but slightly differ in the geometry of flow pattern.     

Radiation Spectral Analysis and Particle Temperature/Velocity Measurement in Plasma Spray with One-Color Camera

A color camera optical diagnostic imaging system has been developed for the measurement of temperature and velocity of individual in-flight particles in thermal plasma spray, based on the principle of particle streak velocimetry and two-color thermometry. Radiation spectral analysis of the characteristic behavior of a particle-laden plasma plume was performed to identify an optimal spectral range for accurate temperature measurements over which the powder particles and the interfering thermal plasma gas are discernable. Calibration of the thermal imaging system was carried out using a blackbody furnace with uncertainties less than 1.8%. Extensive experimental measurements were taken with the optical imaging system to obtain the temperature and velocity distributions of YSZ particles in practical plasma spraying applications. The uncertainties of the measured temperature and velocity with a color camera system mostly fluctuate around ±10% in comparison with data obtained from a commercially available measuring system.     

基于机器视觉的货车滚动轴承外圈麻点缺陷检测

利用数字图像处理技术,设计出一种基于线阵CCD成像技术的轴承表面缺陷非接触在线检测系统。首先讨论了系统中灯光、摄像机的安装位置对成像效果的影响,然后提出了一种有效的利用麻点呈黑色针孔状凹坑、有一定深度、个别存在或密集分布的图像特征,对轴承外圈麻点缺陷进行的检测方法。该方法可以克服油渍在图像处理中会造成较大误差的缺点,并且能够对麻点缺陷区域进行确定。现场测试表明,该系统抗干扰性较强,精确度较高,而且应用浮动阈值检测法可以使得该算法有较强的鲁棒性,具有一定的实用价值。     

A three-component strain gage dynamometer for grinding and polishing force measurement

The design of a strain gage dynamometer to measure three-dimensional grinding forces during surface finishing of molds and dies is presented in this article. The dynamometer is composed of four measuring blocks to which strain gages are attached. The measuring blocks in this study were designed so that when strain gages are attached at particular places, the blocks deform in such a way that forces in the x, y, and z directions can be separated with little interaction. This behavior was confirmed with finite-element results, and static calibrations performed on the measuring blocks further verified this behavior. In this study, the dynamometer is used to measure grinding forces in a surface-finishing system with a hand grinder mounted on a spindle of a machining center.     

机械压力机下死点精度的检测

基于电涡流传感器设计了一种简单有效的检测机械压力机下死点精度的测量系统,并对该系统进行了可行性分析.通过在伺服改造后的JB-04型压力机上进行的实验表明,该系统结构简单、测量精度高,适合对压力机的机械性能进行检测.     

拉伸变形应变硬化指数的理论和实验规范

从应力为应变和应变速率函数的状态方程出发,导出了超塑性拉伸变形的微分本构方程,从而解释了方程中应变硬化指数的力学涵义,导出了应变硬化指数的约束方程,定义了典型变形路径的应变硬化指数,导出了它们之间的相互关系,导出了典型变形路径应变硬化指数的测量公式和数值模拟的精确测量方法,以此为依据对应变硬化指数进行了实验测量,对测量方法和测量结果进行了精细分析,研究结果判明：应变硬化指数不仅不是常数,而且与应变的变化规律及变形路径有密切的联系;在一定变形路径下还与所用的测量公式有密切关系．因此,在引用应变硬化指数时,应该标明所对应的变形路径;在测量应变硬化指数时,应采用所对应变形路径的测量公式。     

A Laser Interferometric System for Measuring Arbritrary Angles

A laser interferometric system for measuring arbitrary angles has been developed. The system comprises a two-stage precise rotary table, an adjustable optical polygon, a laser interferometer for measuring constant angles, a frequency optically six-multiplied differential laser Interferometer for measuring small angles, and a CCD-microcomputer-based interferometric signal processing system. The Interference phenomena occuring in the cases of different constant angles with differently oriented incident beams, the method of angle tracking and the method of determining the equivalent parameters of the laser interferometer for measuring small angles are discussed in this paper.Experiments show that this system gives an accuracy better than 0.3 arcseconds in measuring arbitrary angles ranging from 0 to 360 degrees. High accuracy, self-calibration ability, new measuring principles, convenience in use, and low cost are the distinguishing features of this system.     

板材应力应变曲线视觉测量技术的实现

材料性能是钣金成形的基础,非接触式变形测量技术在材料性能测量中具有独特的优势,不仅可以得到标定区域的平均应变,而且可以得到不同时刻标定区域内任意子区域的应变。文章介绍了板材应力应变曲线视觉测量系统的组成及工作原理,将数字图像分析法应用于板材的拉伸试验,可以快速、精确地测量材料拉伸时的变形量。采用Visual C++编程语言在Windows 2000环境下开发应用程序,研究了测量系统各模块的设计思路及实现方法,完成了板材应力应变曲线实时测量系统。