船用发电机冷却器隔振设计及模态分析

为减小机组运行时冷却器的振动,提出一种新型的冷却器隔振设计。基于被动隔振系统模型,计算不同排布隔振系统的隔振效果,确定弹性支撑件数量及排布。利用有限单元法对具有新隔振设计系统的发电机本体进行建模与模态分析,以获取前20阶模态的固有频率和振型。通过动态系统建模与分析,得到结构模态参数。应用LMS振动及动态信号分析仪对冷却器进行了模态测试与分析,验证了有限元计算模型的正确性,并进一步验证了冷却器隔振设计的可行性和有效性。     

基于电弧辐射模型的焊接热过程测温分析

基于Saha方程计算电弧等离子体粒子密度，根据Kramers—Unsold理论得到电弧等离子体辐射强度公式。根据测温系统几何分布情况，建立电弧辐射模型，得到电弧干扰对测温的信噪比公式。利用此公式从测温仪的角度、波长和电弧有效温度三方面对近弧区弧光对测温点的干扰进行了分析，从理论上定量地证明了在小电流电弧干扰时辐射测温法的可行性：为了验证这一理论，分别在电流峰值、基值和瞬时熄灭电弧这三个时刻采集温度，并对这三个时刻的温度变化趋势进行比较。结果表明，理论上提出的小电流时刻采用辐射测温方法是可行的。     

Weld pool vision sensing and image processing for GMAW

It is difficult to acquire satisfied weld pool image by CCD sensor during gas metal arc welding(GMAW), for arc disturbs violently, welding current is great and working frequeacy is high. By using CMOS vision sensor to GMA W process, the vivid weld pool image is collected at any time, furthermore, whose gray compression ratio is controllable by sensor hardware circuit developed. Acquired weld pool image is firstly pre-processed by using Wiener filter and Ostu threshold segmentation algorithm. Subsequently separation between weld pool intage and cathode mist region is conducted by means of mathematical morphological algorithm, and the edge of weld pool image is extracted by using Prewitt algorithm.     

基于机器视觉的齿轮参数测量系统

针对传统的机械接触式齿轮测量仪器操作复杂、易产生主观误差等问题，提出一种基于机器视觉齿轮参数非接触式测量系统。首先利用图像灰度变换、直方图均衡化方法对图像进行预处理，提出小波变换模极大值法计算图像的矢量模值和相角，寻找梯度方向极大值点，选取自适应阈值方法提取目标图像边缘。对齿轮的边缘轮廓形状特征，采用最小二乘法拟合原理，计算齿轮的齿根圆直径、齿顶圆直径、齿数和模数等参数。以两种参数的齿轮零件测量为例进行实验分析，结果表明，测量值满足测量精度要求，证明了所提测量系统的可行性。     

基于VC++与Matlab混合编程的焊接熔池图像处理

针对GMAW堆焊熔池图像的特点，选择Madab引擎，利用Maflab图像处理工具箱的功能，实现VC＋＋与Matlab混合编程，设计了图像处理算法．试验结果表明，与经典算法相比，该算法快速有效，抗干扰能力强，能够提取有效的熔池边缘．     

GMAW焊熔池图像处理算法

根据GMAW焊的特点,建立焊接熔池图像传感系统,获取了清晰的熔池图像,并对焊缝熔池图像的特征进行分析。采用自适应维纳滤波、GAMMA值增强和Otsu阈值分割进行图像预处理,并采用形态学开运算和Prewitt边缘检测算子对图像进行了后处理。结果表明,这套算法能够对熔池图像进行有效地处理,获得清晰完整的熔池边缘。     

多孔铝骨架/复合相变材料温控性能研究

相变储能材料(PCM)具有储热密度大、储/放热过程几乎恒温性等优点,是解决电子器件狭小空间下高热流密度问题的理想方案,但相变材料本身的导热系数较低、传热效率差等特性却限制了其应用范围。针对上述难题,以石蜡作为相变材料,通过3D打印制备多孔铝骨架,再采用水浴灌注法将石蜡灌注到多孔铝骨架中,制备出多孔铝骨架/复合相变材料(AS-PCM)。通过实验探究了95%、85%、75%3种孔隙率的温控性能。实验结果表明,添加多孔铝骨架可增强PCM的热传递,从而降低热源温度。在较大的功率下,AS-PCM对传热的改善更为明显。熔化完成前,低孔隙率AS-PCM热沉的底部温度和温度梯度更低,使用多孔铝骨架代替泡沫金属,为提高PCMs的导热性能提供了了新的多孔金属基体。     

三维预制件缝合机器人视觉跟踪系统

为提高三维编织复合材料预制件缝合机器人的灵活性和智能性,应用结构光视觉跟踪技术设计了三维预制件缝合机器人的视觉跟踪系统。使用CCD和激光器设计了跟踪传感器;基于VC++6.0平台编制了系统软件;针对三维纺织复合材料中毛刺和花节引起噪声多的特点,采用二值化、中值滤波、开启数学形态处理对纺织复合材料激光图像进行预处理;采用纵坐标比较法快速检测接缝特征点位置;用三角原理计算缝合头偏移量。试验结果表明,该跟踪系统精度高,性能稳定,可以满足机器人缝合系统的要求。     

弧焊机器人熔化及气体保护焊熔池视觉自适应检测

采用新型互补金属氧化物半导体(Complementary metal oxide semiconductor, CMOS)视觉传感器对弧焊机器人熔化及气体保护焊(Gas metal arc welding, GMAW)熔池图像的提取技术进行研究,通过对CMOS视觉传感器的硬件电路改造,实现GMAW熔池图像的自适应采集.首先对触发电路进行改造,实现熔池图像高速采集的可控化.对GMAW脉冲焊不同时刻采集的熔池图像进行比较,定性得到最佳的采集时刻.对硬件控制电路进行改进,实现熔池图像曝光量的可控化.研究GMAW在送丝速度协同控制模式下,不同送丝速度与曝光量的定量关系.通过对硬件控制电路进行改进,实现熔池图像灰度压缩的可控化.比较CMOS视觉传感器工作在不同模式下对GMAW脉冲和短路焊时采集的熔池图像,得出CMOS视觉传感器工作在线性-对数模式下能更好地适应GMAW熔池图像采集.最后综合运用以上3种技术对GMAW脉冲焊和短路焊的熔池图像进行试验,均获得了清晰的熔池图像,为下一步熔池图像处理和焊接质量控制打下了基础.     

一种弧焊机器人网络视频监控系统的设计与实现

为实现弧焊机器人的远程控制，基于DS-400xM系列图像采集卡开发了网络视频监控系统．其硬件由CCD摄像机、图像采集卡、视频服务器和客户端计算机构成，软件基于VC＋＋6．0开发．在实验室条件下对该系统进行了测试，结果表明，系统可行，可供被授权用户在网络中任何地方进行访问．