用于三维变形测量的数字图像相关系统

针对材料力学实验中的三维变形测量,提出并实现了一种基于双目立体视觉、摄影测量术和数字图像相关法的便携式三维变形测量系统。研究了该系统涉及的双目摄像机标定,图像相关算法,三维重建,以及三维位移、应变计算等关键技术。提出了一种基于摄影测量术的摄像机标定算法,该算法采用10参数镜头畸变模型,不需要高精度标定板即可实现摄像机的高精度标定。利用最小二乘非线性优化算法实现了数字图像的高精度匹配,针对非线性优化初值难求的问题,提出了一种基于种子点的初值计算方法,为非线性优化提供了可靠的初值。最后,介绍了三维重建以及计算三维位移、三维应变的方法。实验结果表明,标定结果的重投影误差为0.03 pixel,图像匹配的误差约为0.02 pixel,静态外形及位移的测量精度为0.05%,应变的测量精度优于0.5%。与传统的测量方法相比,本文提出的系统可以更准确、全面、直观地实现对位移场、应变场的测量。     

外差式多频相移技术的三维光学点云测量研究

随着中国制造业的快速发展,产品工件大量采用复杂曲面.对于大型复杂曲面工件,如汽车大型覆盖件、水轮机叶轮、大型抛物面天线等,现有的测量设备很难实现全尺寸检测和反求设计.本文针对大型复杂曲面工件的三维全尺寸快速检测和反求需求,分析了三维光学测量的原理,分析了格雷码加相移技术与外差式多频相移技术的优缺点,采用目前最新的外差式多频相移技术,研制了XJTUOM型三维光学密集点云测量系统,对大型工件的测量试验表明,该系统便捷实用.     

一种高温合金高速精加工中新表层氧、氮、氢元素检测方法

基于红外-热导联合法,提出一种通过检测高速精铣产生的切屑的氧、氮、氢元素含量来间接检测材料新表层的氧、氮、氢元素含量的方法,并利用均匀设计法设计了高速精密铣削试验方案。用最优回归子集法建立了高温合金表层氧、氮、氢元素含量的多元二次回归模型,回归效果显著。     

S—4^#软革加脂剂的研制及应用

本文对以烷基磺酸铵—脂肪醇合成酯为主体的复合性加脂剂的合成工艺和产品性能进行了探讨。经实践证明:S—4~＃软革加脂剂易于吸收、结合牢固,成革手感柔软,粒面紧密细致,绒面丝光感强,且有一定的防水性,显示了独特效能,是一种具有发展前景的加脂新材料。     

水合有机溶液体系中类胡萝卜素聚集体的探究

类胡萝卜素具有多种对人体有益的生理活性,在一定条件下分子可自聚集形成不同类型的聚集体。本文主要以水合有机溶液的比例和加样顺序为关键因素,探究其对三种代表性类胡萝卜素（虾青素、叶黄素、β-胡萝卜素）聚集体的类型（H聚集体、M单体、J聚集体）、形成条件和稳定性的影响。分别将虾青素丙酮溶液、叶黄素乙醇溶液、β-胡萝卜素丙酮溶液以水入有机和有机入水两种不同滴加顺序,按照有机溶剂占总体积比以10%~90%的比例混合,观察类胡萝卜素小分子及其聚集体的状态并进行紫外可见吸收光谱分析。结果表明,在有机入水的加样顺序下,虾青素、叶黄素、β-胡萝卜素溶液体系下形成H聚集体的有机溶剂占总体积比分别为10%~20%、10%~50%和10%~40%,此外,虾青素在30%形成J聚集体,β-胡萝卜素在50%~70%形成J聚集体,叶黄素在60%~90%时为叶黄素单体。在水入有机的加样顺序下,形成聚集体的条件与有机入水相似。但是通过对比发现,在有机入水的加样顺序下,紫外可见光谱上吸收峰移动的现象更明显。探究聚集体稳定性发现,样品在室温（25 ℃）条件下放置24 h和48 h后,叶黄素的H聚集体类型不变,虾青素、β-胡萝卜素的H聚集体逐渐转化为J聚集体;虾青素与β-胡萝卜素的J聚集体则稳定存在。本文为类胡萝卜素及其聚集体形成条件及稳定性研究提供数据支撑,从而为今后类胡萝卜素及其聚集体在食品、药品、化妆品等领域的应用提供理论依据。     

基于三维全场应变摄影测量的板料成形极限动态在线测定

针对目前材料成形极限无法实现在线动态测定的不足,本文将数字图像相关法和双目立体视觉技术相结合,提出一种基于三维全场应变摄影测量的动态在线测定材料成形极限的方法,并研制了快速在线动态测定板料成形极限的实验装置。通过平面金属试件的成形极限测定实验,验证了该方法用于动态在线快速建立材料成形极限图FLD的有效性。     

大型复杂曲面产品近景工业摄影测量系统开发

针对大型工件的复杂曲面难以精确测量,国外的商用摄影测量软件占据垄断地位.在国内率先开发了近景工业摄影测量系统XJTUDP,介绍了系统的组成、开发内容,研究了基于亚像素边缘拟合的高精度标志点中心检测方法、编码点设计及编码点自动检测方法.重点研究了基于摄影测量的相机标定和三维重建技术,包括共线方程、基于共面方程的像片定向、直接线性变换解法、外极线几何约束和光束平差解法.参照VDI/VDE2634测试方案,以自行设计的立方体框架为对象,对XJTUDP系统和TRITOP系统进行了测试,得出两者精度均小于0.1mm/m的结论,证明开发的系统完全可以应用在工业测量领域.     

全场测量高分子材料超大变形的研究

针对传统的数字图像相关法因相关性较低而难以测量高分子材料的超大变形问题,提出了一种修正的数字图像相关法进行全场全过程测量高分子材料应变。首先,提出一种基于多核点的初值匹配方法,提高了匹配点对的鲁棒性及高效性;然后,介绍一种多基准匹配方法,极大提高了数字图像相关法相关性;最后,根据以上关键技术研发的超大变形测量系统对单向拉伸的高密度聚乙烯试件进行测量。试验结果表明,本文方法能实时、动态、全场测量应变分布大于500%的高分子材料变形状态,为全场测量超大应变高分子材料应变提供了一种有效的非接触测量手段。     

锻压制件的三维全场尺寸与应变的快速检测技术

随着中国制造业的快速发展．汽车、飞机、船舶、军工等行业中大量采用大型锻压制件或;中压钣金工件,大小从几米到几十米．迫切需要适合生产现场使用、快速方便的三维外形尺寸检测方法。相对于大型工件的轮廓尺寸测量．变形和应变的检测难度更高,需求也更为迫切．与材料力学性能相关的变形和应变数据决定了大型工件的产品质量。