基于分形方法的载人压力容器内壁缺陷可视化检测方法

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为提高高压氧舱内壁缺陷检测效率,降低漏检率,提出一种基于分形方法的高压氧舱内壁缺陷可视化检测方法.利用分形方法将数据点置于双对数坐标上,构建各阶累积和,选取最佳的分形参数作为缺陷参数.通过在高压氧舱内移动相机获取内壁上缺陷图像,计算图像中点的一阶差分,通过Canny算子求得各点梯度的幅值和方向,实现对缺陷轮廓的边缘检测;测量轮廓线长度和外接椭圆圆度拟合处理,并通过腐蚀运算和膨胀实现对缺陷的检测.仿真分析表明,该方法可有效检测出容器内壁缺陷,成像稳定,且对缺陷的检测偏差率较低,满足实际应用条件.
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面向航天器管路多品种小批量交叉作业的生产模式,针对其接口关系复杂、焊接质量要求高等难点,设计一种基于三维模型驱动的双目视觉机器人焊接方法.通过提取多分支管路三维模型的焊缝坐标信息,结合机器人离线编程技术实现焊接机器人轨迹规划;采用双目立体视觉相机,开发了焊缝管子边缘识别算法和管道姿态计算方法,实现了管路的空间精确定位,通过焊接试验验证了该方法的有效性.
叶片式阻尼器出力特性具有较强的非线性,为建立准确的力学模型,以实验室的一种叶片式阻尼器为研究对象,对其进行示功试验以获得它的出力特性;以双曲正切模型和双曲正切改进模型为基础,依据示功试验的实验数据选用顺序选择遗传算法辨识出这两种模型的参数,并在Matlab中进行出力仿真.结果表明:仿真得到的示功曲线与实验的示功曲线较为吻合,验证了这两种模型的准确性,双曲正切改进模型对比原模型具有更高的精度.
基于二次调频小波理论,提出函数积分运算的二次调频小波变换计算方法.应用此方法,仅利用时变结构的加速度响应信号就可以重构出速度和位移响应信号并将振动微分方程转换为线性方程.为解决随机激励下参数识别问题,进一步结合分数阶模糊函数推导二次调频信号的自相关性理论,得出相关系数与时变物理参数的线性表达式进而识别各时刻的物理参数.以一个4自由度时变结构为仿真算例,识别线性变化、周期变化、二次函数变化、快速突变4种不同类型的时变物理参数,验证了识别方法的正确性.
对烘干室气幕密封特性进行数值模拟研究,讨论送风速度和角度对气幕密封性能的影响.结果表明,相比上送风式气幕,改进型气幕密封性能较优,其上部喷口送风角度取35°~40°,速度取9 m/s,侧部喷口送风速度取3 m/s,角度取30°~35°时气幕密封性能最佳,密封效率为77.8%.若送风速度过小,无法形成完整气幕,而送风速度过大则存在射流高温气体冲击烘干室底部现象;烘干工件处于气幕喷口时影响气幕墙的形成,进口延长段温度升高36℃,故烘干作业时待烘干工件应置于进口延长段前段.
为了探究在不同温度下磁流变阻尼器阻尼力输出性能差异较大、造成阻尼力失调或传动失效等问题,通过建立温度影响下的Herschel-Bulkley流动力学模型,分析温度对磁流变液黏度和屈服应力的影响,同时对不同温度下的阻尼器进行实验,将实验结果由粒子群算法对模型参数进行辨识,并将辨识结果通过仿真与实测结果进行对比验证.结果表明,温度对磁流变液黏度和屈服应力影响显著,且该数学模型能够很好地描述不同温度下磁流变阻尼器的力学性能.
对原有超声二维振动装置进行改进设计,使其在100 Hz以下的低频段内实现频率可调,并通过三轴加速度传感器检测振动输出端的振动特性,从而验证改进后装置的有效性.利用该装置对开缝衬套冷挤压强化孔的挤出面进行振动处理,并使用X射线衍射仪测量振动前后孔周围残余应力的变化.分析实验数据可知,相位差越大,振动前后平均应力变化率越大,且随着频率比增大,变化率呈现增大趋势.
针对生产现场对机床健康诊断实际需要,提出机床健康诊断小型分体式系统的设计思路,并设计一款基于STM32微控制器和蓝牙传输技术的信号采集与分析诊断系统.整个系统分为信号发射器和信号接收处理器两个模块.信号发射器采集振动传感器的信号,通过蓝牙传输出去;信号接收处理器通过蓝牙接收数据,实现数据的存储、显示和分析功能.最后设计两个试验对整个系统进行实际应用能力验证,验证了装置对机床部件信号的采集传输能力和接收处理器端对数据的接收与处理能力.
采用数值模拟的方法对弯管结构进行了分析.通过对4种不同弯曲半径弯管的特性进行分析,最终选定70 kHz作为导波的激励频率;通过对不同周期信号在弯管中的特征进行分析,选定激励信号的周期为5.通过对不同弯曲角度弯管进行分析,L(0,2)模态导波经过弯管时会发生模态转换,转换为F(1,2)模态;在弯管内侧与外侧进行检测发现存在显著区别,弯头内侧会发生信号衰弱,较小的损伤不易检测,外侧会发生能量聚集,损伤特征更加明显;透射系数受弯曲角度影响较大,在90.时透射系数较小,能量损失严重.
某型航空发动机空气涡轮起动机在使用后出现了静密封面滑油渗出情况.通过排查接合面尺寸及形位数据、胶圈和密封面质量等因素,开展大量验证试验,发现密封面微弧氧化后疏松层表面质量不佳是导致滑油渗出的主要原因.通过更改表面处理电参数和电解液,有效提升微弧氧化疏松层质量,解决了静密封渗油问题.