一种基于激光超声的薄层金属材料厚度检测方法研究 被引量：15

1

作者 刘永强 杨世锡 甘春标 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第12期147-152,共6页

针对传统超声测厚法声波频率低、衰减大,难以检测薄层材料厚度的问题,提出一种基于激光超声的薄层材料厚度检测新方法。该方法所用激光超声波中心频率高、衰减小,可实现声波的非接触式激发与接收,厚度检测精度高;提出一种超声回波信号... 针对传统超声测厚法声波频率低、衰减大,难以检测薄层材料厚度的问题,提出一种基于激光超声的薄层材料厚度检测新方法。该方法所用激光超声波中心频率高、衰减小,可实现声波的非接触式激发与接收,厚度检测精度高;提出一种超声回波信号特征量提取方法,能精确获取声波在薄层材料内传播时间,进一步减小了厚度检测误差。搭建试验系统对不同厚度铝合金试样块进行检测,试验结果验证了该方法的可行性。 展开更多

关键词 激光超声 脉冲反射 时域信号分析 测厚

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基于激光超声的金属构件表面微裂纹定量检测技术研究 被引量：12

2

作者 刘永强 杨世锡 刘学坤 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第19期14-19,共6页

传统超声无损检测技术一般需对比裂纹构件与无损构件响应数据,分析两者差异以识别裂纹;两次测量结果易受人工操作误差、外界环境变化影响,导致裂纹误检。针对该问题,提出一种基于激光超声的金属构件表面微裂纹定量检测技术,该技术通过... 传统超声无损检测技术一般需对比裂纹构件与无损构件响应数据,分析两者差异以识别裂纹;两次测量结果易受人工操作误差、外界环境变化影响,导致裂纹误检。针对该问题,提出一种基于激光超声的金属构件表面微裂纹定量检测技术,该技术通过提取激光超声波与裂纹构件作用后非线性特征参数改变量实现裂纹定量检测,无需参考无损构件响应数据,能有效减少因人工操作误差、外界环境变化引发的裂纹误检;利用激光辐照构件激发超声波,根据构件时域动态响应信号重构相空间,引入一种非线性特征参数提取方法对构件上相邻辐射点之间状态空间改变量进行评估以实现裂纹检测。构建实验系统对空压机缸体表面实际砂孔缺陷及疲劳裂纹进行检测,结果表明所提技术能有效定量检测金属构件表面微裂纹。 展开更多

关键词 裂纹检测 激光超声 相空间 吸引子

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避免强迫装配和提升效率的预连接工艺规划 被引量：2

3

作者 曲巍崴 唐伟 +2 位作者 毕运波 李少波 罗水均 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期1561-1569,共9页

为了解决传统预连接工艺理论依据缺乏、强迫装配经常存在、效率差异显著的问题,提出一种避免强迫装配和提升效率的预连接工艺规划模型.以引起强迫装配的零件配合面不匹配误差和生产资源调度路径为约束,将壁板划分为若干个相互联系的典... 为了解决传统预连接工艺理论依据缺乏、强迫装配经常存在、效率差异显著的问题,提出一种避免强迫装配和提升效率的预连接工艺规划模型.以引起强迫装配的零件配合面不匹配误差和生产资源调度路径为约束,将壁板划分为若干个相互联系的典型单元,联合构建典型单元之间的关联工艺子模型和典型单元内部工艺子模型.通过一个大型壁板预连接实例验证了该模型的有效性.结果表明:该模型不但有效避免了零件配合面不匹配误差引起的强迫装配,而且给出了提高生产资源调度效率的方法,优化后的调度效率相对于初值提升了29%,预连接数量减少了25%,这为预连接规范操作提供了理论依据. 展开更多

关键词 壁板 典型单元 预连接 不匹配误差 生产资源

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复合材料热压罐成型工艺仿真技术研究综述 被引量：11

4

作者 徐强 《航空制造技术》 2020年第15期34-38,47,共6页

工艺仿真技术是大型复合材料构件制造的重要支撑技术。在西方发达国家,仿真技术在大型复合材料主承力构件制造中的应用已趋于成熟。近10年来,我国工艺仿真技术研究也取得了阶段性成果,但是距国际先进水平仍有较大差距。对国内外复合材... 工艺仿真技术是大型复合材料构件制造的重要支撑技术。在西方发达国家,仿真技术在大型复合材料主承力构件制造中的应用已趋于成熟。近10年来,我国工艺仿真技术研究也取得了阶段性成果,但是距国际先进水平仍有较大差距。对国内外复合材料热压罐成型工艺仿真技术研究现状进行综述,结合近期研究工作分析了国内航空制造领域对复合材料仿真技术的需求。最后,根据国内仿真技术现状对复合材料热压罐成型工艺仿真技术的发展提出建议。 展开更多

关键词 复合材料构件 工装设计 热压罐成型工艺仿真 固化变形

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生物3D打印装置及打印模型形貌检测 被引量：2

5

作者 白大鹏 张斌 +3 位作者 洪昊岑 李洋 季清华 杨华勇 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期289-298,共10页

为了能够实时观测生物3D打印全过程,并对打印模型的形貌进行检测及重建,设计集成式生物3D打印机检测系统.通过开发具备视频监测功能的打印喷头,实现对打印模型的在线检测.采用色散共焦位移测量技术,通过对打印模型X、Y轴的位置信息及Z... 为了能够实时观测生物3D打印全过程,并对打印模型的形貌进行检测及重建,设计集成式生物3D打印机检测系统.通过开发具备视频监测功能的打印喷头,实现对打印模型的在线检测.采用色散共焦位移测量技术,通过对打印模型X、Y轴的位置信息及Z轴的高度信息进行扫描得到测量数据,并结合MountainsMap实现打印模型的形貌重建.使用LabVIEW完成上位机操作系统的设计,建立G-code与打印模型的映射关系,实现打印轨迹的可视化,确保在程序运行到当前代码段时打印模型的准确性.通过实验验证生物3D打印机的在线检测功能,对网格状及凸台模型的表面进行形貌检测,结果表明检测系统能够实现对打印模型的形貌检测.打印模型表面形貌特征的可视化数据为构建精准打印模型提供数据支持,计算机视觉技术为高精度生物3D打印提供有效的检测手段. 展开更多

关键词 生物3D打印 模型检测 检测技术 形貌重建 可视化

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基于体素的汽车装配体漏水缝隙识别与可视化 被引量：2

6

作者 扶建辉 王进 +1 位作者 陆国栋 JUNG Yoong-ho 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期357-364,共8页

为了在新车型设计阶段发现漏水问题,提出基于体素的汽车装配体潜在漏水缝隙的识别与可视化方法.在汽车装配体模型体素化的基础上,通过定义相邻零件之间的缝隙体素,重构三角网格曲面并提取零件的边界边,以确定表达漏水部位的边界体素;基... 为了在新车型设计阶段发现漏水问题,提出基于体素的汽车装配体潜在漏水缝隙的识别与可视化方法.在汽车装配体模型体素化的基础上,通过定义相邻零件之间的缝隙体素,重构三角网格曲面并提取零件的边界边,以确定表达漏水部位的边界体素;基于所提出的映射点生成算法计算缝隙间距并构建缝隙曲面;通过由弦高误差控制的自适应细分方法降低缝隙曲面边界到零件曲面的误差,利用彩色云图进行可视化显示.该方法能够精确识别汽车的全部潜在漏水部位,并可以直观显示漏水部位的缝隙大小,以快速验证水密性设计的合理性,避免出现先天设计缺陷而造成声誉与经济损失.该方法还可以应用于航空航天、造船、化工等行业的大型复杂产品设计. 展开更多

关键词 汽车 漏水 装配体 三角网格 体素 缝隙 可视化

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基于改进CenterNet的AFP铺层表面缺陷检测 被引量：4

7

作者 王璇 康硕 朱伟东 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2021年第10期202-212,共11页

针对利用可见光图像检测AFP铺层表面缺陷受光源条件差、预浸纱纹理对比度低等因素影响,检测结果不理想,提出一种基于改进CenterNet的AFP铺层表面红外图像缺陷检测方法,提高AFP铺层表面缺陷检测性能。首先,针对CenterNet模型参数数量过... 针对利用可见光图像检测AFP铺层表面缺陷受光源条件差、预浸纱纹理对比度低等因素影响,检测结果不理想,提出一种基于改进CenterNet的AFP铺层表面红外图像缺陷检测方法,提高AFP铺层表面缺陷检测性能。首先,针对CenterNet模型参数数量过多而工控机硬件配置有限的问题,提出利用基于ASFF的轻量级MobileNetV3作为骨干网络,构建轻量级anchor-free检测模型AFPCenterNet,减少网络参数数量的同时降低计算机存储资源占用率。然后,针对高斯核函数带宽参数的求解,提出一种根据ground-truth bounding box长宽比自适应调整带宽参数的方法,减小负样本数量,降低网络模型的损失误差。实验结果表明,改进后的AFP-CenterNet在AFP红外数据集上的AP为90.2%,模型内存容量为12.9 MB,使用GPU加速时单张检测时间为52 ms。和原有的CenterNet骨干网络相比,AFP-CenterNet检测精度略差于DLA-34,和ResNet-101相当,比ResNet-18高7.7%,内存占用率和DLA-34、ResNet-101、ResNet-18相比分别降低83.2%、93.6%和78.6%。和SSD、YOLOv3相比,AFP-CenterNet模型的AP分别提升9.6%和8.3%,内存占用量降低85.1%和94.5%。在不使用GPU加速的条件下,改进后的AFP-CenterNet的检测速度和CenterNet、SSD、YOLOv3相比提高近一倍,具有明显的检测优势。 展开更多

关键词 自动纤维铺放(AFP) 红外图像 缺陷检测 CenterNet AFP-CenterNet

原文传递

履带车辆试验台架负载模拟技术标定方法研究

8

作者 吕浩亮 王喆 +2 位作者 吴鹏辉 周晓军 杨辰龙 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期447-454,共8页

为在履带车辆整车试验台架上精确复现车辆行驶过程中所受路面负载及惯性负载,本文中对台架负载模拟的精度开展了标定研究。首先分析了履带车辆在复杂行驶工况下的动力学模型,对整车进行了等效惯量建模,并利用速度跟踪法建立了加载模型... 为在履带车辆整车试验台架上精确复现车辆行驶过程中所受路面负载及惯性负载,本文中对台架负载模拟的精度开展了标定研究。首先分析了履带车辆在复杂行驶工况下的动力学模型,对整车进行了等效惯量建模,并利用速度跟踪法建立了加载模型。为研究该模型下系统惯量模拟的误差,提出了以标准惯量飞轮组标定电模拟惯量的方法对系统模拟精度进行了标定。标定过程中考虑了系统阻力矩和原有机械惯量对结果的影响,并在稳态和动态两种状态下对惯量模拟的响应时间进行了分析。标定结果表明该系统具有较高的模拟精度。经标定的系统整车试验结果表明了标定方法的有效性。 展开更多

关键词 履带车辆 负载模拟 电惯量 标定

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变刚度复合材料开孔板拉伸行为数值模拟及试验验证 被引量：4

9

作者 朱伟东 张笑 +1 位作者 齐德胜 徐强 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期599-606,共8页

纤维曲线铺放是提高复合材料构件力学性能的有效方法之一。本文针对复合材料开孔板铺放轨迹进行了研究,利用B样条曲线插值拟合获取了开孔板最大主应力铺放轨迹,并通过离散网格法建立了变刚度开孔板模型,通过引入Tsai-Wu损伤失效判据以... 纤维曲线铺放是提高复合材料构件力学性能的有效方法之一。本文针对复合材料开孔板铺放轨迹进行了研究,利用B样条曲线插值拟合获取了开孔板最大主应力铺放轨迹,并通过离散网格法建立了变刚度开孔板模型,通过引入Tsai-Wu损伤失效判据以及常刚度退化准则,进行了拉伸失效数值模拟及损伤失效分析,并分别铺放了两组常刚度和变刚度开孔板试验样件,进行了拉伸对比试验。结果表明:数值模拟与实验数据吻合较好,变刚度开孔板相比常刚度开孔板,拉伸强度提升了26.92%,且两者损伤失效演化过程显著不同。 展开更多

关键词 纤维曲线铺放 开孔层合板 主应力 损伤失效 变刚度

原文传递

基于近红外高光谱成像结合分水岭算法鉴别酸枣仁药材的产地 被引量：14

10

作者 张璐 茹晨雷 +3 位作者 殷文俊 郑洁 张慧 颜继忠 《药物分析杂志》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期726-734,共9页

目的:基于近红外高光谱成像结合分水岭算法建立一种快速、无损、绿色的鉴别酸枣仁药材产地的方法。方法:对不同来源的2215个酸枣仁样品进行高光谱扫描,从高光谱数据中提取相应的光谱和图像信息,并采用分水岭算法对聚集的酸枣仁样品进行... 目的:基于近红外高光谱成像结合分水岭算法建立一种快速、无损、绿色的鉴别酸枣仁药材产地的方法。方法:对不同来源的2215个酸枣仁样品进行高光谱扫描,从高光谱数据中提取相应的光谱和图像信息,并采用分水岭算法对聚集的酸枣仁样品进行目标分割识别,实现单粒样本平均光谱的自动提取。进一步比较了一阶导数(derivative 1)、二阶导数(derivative 2)、多元散射校正(multiplicative scatter correction,MSC)、Savitzky-Golay平滑(S-G smoothing)和标准正态变量变换(standard normal variate,SNV)5种不同预处理方法对建模的影响。同时建立了最小二乘法判别分析(partial least squares discrimination analysis,PLS-DA)、支持向量机(support vector classification,SVC)、随机森林(random forest,RF)3种不同的判别模型。并对所建立的模型性能采用准确率、混淆矩阵(confusion matrix)、受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic curve,ROC)和曲线下面积(area under the curve,AUC)这4个指标进行评价。结果:二阶导数是最有效的预处理方法,对预处理后的数据采用PLS-DA建立的模型较优,其训练集、验证集和测试集的准确率分别为99.87%、99.27%和99.14%,并且其混淆矩阵、ROC曲线和AUC均显示了该模型对于酸枣仁药材产地分类的优越性。结论:本研究建立的近红外高光谱成像技术结合分水岭算法对酸枣仁药材产地的鉴别能力较强,可为工业化在线检测方法的开发提供技术支撑。 展开更多

关键词 高光谱成像 近红外 分水岭算法 酸枣仁 产地鉴别 最小二乘法判别分析 支持向量机 随机森林

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基于探针试验的预浸料黏性内聚力模型 被引量：8

11

作者 舒展 彭啸 +1 位作者 李发飞 徐强 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期275-287,共13页

以预浸料黏性为研究对象,通过探针试验,研究了预浸料铺放过程中预浸料与模具之间的脱粘失效行为及其随铺放工艺参数的变化规律。试验中发现铺放速率、压力和温度对预浸料黏性行为影响显著,且存在界面失效(低温)和内聚失效(高温)两种失... 以预浸料黏性为研究对象,通过探针试验,研究了预浸料铺放过程中预浸料与模具之间的脱粘失效行为及其随铺放工艺参数的变化规律。试验中发现铺放速率、压力和温度对预浸料黏性行为影响显著,且存在界面失效(低温)和内聚失效(高温)两种失效模式。针对这一现象,采用指数内聚力模型(CZM)表征了预浸料的黏性行为,利用该模型描述了不同铺放温度下粘结层应力快速上升、损伤扩展和最终失效的脱粘过程,定量地给出了黏性CZM参数与铺放工艺参数之间的关系。研究结果表明,预浸料粘结强度和特征位移均随铺放速率增加而近似线性减小,均随铺放压力增加而近似线性增大。随铺放温度的增加,黏性CZM参数先增大后减小,近似呈二次关系。为制定特定铺放条件下的铺放工艺规划提供参考。 展开更多

关键词 自动铺放 预浸料 黏性行为 探针试验 内聚力模型

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铺放参数对复合材料厚度方向力学行为影响 被引量：4

12

作者 蔡立成 钱诗梦 +2 位作者 汪海晋 丁会明 徐强 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期381-391,共11页

为了探究铺放工艺参数的变化对复合材料厚度方向力学行为的影响,通过面外拉伸实验分析了铺放压力与铺放温度对复合材料厚度方向面外拉伸强度与拉伸模量的影响,并对不同铺放工艺的试件失效模式进行了分析。试验结果表明,增大铺放压力会... 为了探究铺放工艺参数的变化对复合材料厚度方向力学行为的影响,通过面外拉伸实验分析了铺放压力与铺放温度对复合材料厚度方向面外拉伸强度与拉伸模量的影响,并对不同铺放工艺的试件失效模式进行了分析。试验结果表明,增大铺放压力会减小层间富树脂区厚度,使复合材料面外拉伸强度不断增大,当铺放压力为0.225 MPa时取得实验组最大值,与铺放压力0.075MPa相较强度提升约13.1%,失效模式由纤维断裂与纤维层剥离的组合转变为纤维断裂;铺放压力的进一步增大会挤压层间树脂,改变树脂富集形态,使面外拉伸强度下降,剥离失效模式再度出现。实验用复合材料的适宜铺放温度为30℃,过高的铺放温度会导致孔隙率的上升,使复合材料的面外拉伸强度严重下降,裂纹扩展失去规律性;与铺放温度25℃相比,铺放温度为45℃时复合材料面外拉伸强度下降达19.2%,失效模式由纤维断裂与纤维层剥离的组合失效转化为单一的纤维层剥离失效。 展开更多

关键词 自动铺放 复合材料 工艺参数 面外拉伸 厚度方向

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面向铺放工艺的预浸料剥离仿真与试验验证 被引量：3

13

作者 彭啸 舒展 +1 位作者 都涛 徐强 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期380-393,共14页

为系统建立可表征刚度与黏性的预浸料剥离模型,构建探针、拉伸与剥离相结合的试验验证系统。首先,设计用于预浸料的移动悬臂剥离装置,完成各工艺参数下预浸料黏性和动态刚度的90°剥离试验测定,并建立剥离仿真模型;然后,通过探针试... 为系统建立可表征刚度与黏性的预浸料剥离模型,构建探针、拉伸与剥离相结合的试验验证系统。首先,设计用于预浸料的移动悬臂剥离装置,完成各工艺参数下预浸料黏性和动态刚度的90°剥离试验测定,并建立剥离仿真模型;然后,通过探针试验获取黏性参数,采用内聚力模型定量表征黏性参数;接着,通过拉伸、压缩试验测定预浸料的正交各向异性力学参数,连同探针试验获得的黏性参数一同输入到剥离模型中,在各个工艺参数下黏性和刚度的仿真结果与试验值吻合程度良好;由于仿真与试验揭示剥离脱辊现象会影响剥离力测定值,因此研究脱辊现象及其机理,发现将导辊半径设计在3～7mm内,可减弱脱辊程度、提高剥离试验的准确性。为系统测定并表征预浸料黏性及刚度、预浸料建模、开展自动铺放仿真等提供了参考。 展开更多

关键词 预浸料黏性 预浸料刚度 剥离试验 探针试验 内聚力模型 有限元

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基于近红外高光谱成像技术对不同产地苦杏仁和桃仁药材的鉴别 被引量：24

14

作者 郑洁 茹晨雷 +3 位作者 张璐 殷文俊 张慧 颜继忠 《中国中药杂志》 CAS CSCD 北大核心 2021年第10期2571-2577,共7页

为建立一种快速无损鉴别不同产地苦杏仁、桃仁药材及其真伪辨别的评价方法,基于高光谱成像技术采集898~1 751 nm内苦杏仁、桃仁药材的光谱信息。以不同产地的苦杏仁和桃仁药材为研究对象,并取其中720个苦杏仁样品和600个桃仁样品进行真... 为建立一种快速无损鉴别不同产地苦杏仁、桃仁药材及其真伪辨别的评价方法,基于高光谱成像技术采集898~1 751 nm内苦杏仁、桃仁药材的光谱信息。以不同产地的苦杏仁和桃仁药材为研究对象,并取其中720个苦杏仁样品和600个桃仁样品进行真伪辨别,经过提取感兴趣区域(region of interest, ROI),获得ROI内平均反射光谱后,比较5种预处理方法,利用偏最小二乘法判别分析(partial least square-discriminant analysis, PLS-DA)、支持向量机(support vector machine, SVM)和随机森林(random forests, RF)方法分别建立分类模型,并基于预测结果的混淆矩阵(confusion matrix)和受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic curve, ROC)作为综合评价指标。结果表明,在3个样本集中,均表现出二阶导数预处理方法与PLS-DA是最佳的模型组合,其5折交叉验证下测试集分类准确率分别为93.27%,96.19%,100.0%,与预测结果的混淆矩阵相一致,且其ROC曲线下面积分别获得0.992 3,0.999 6,1.000的最高值。可见,基于近红外高光谱成像技术能准确鉴别不同产地苦杏仁、桃仁药材,并可实现2个品种的真伪辨别。 展开更多

关键词 苦杏仁 桃仁 近红外高光谱技术 产地分类 真伪辨别

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