工业CT技术在航空发动机单晶叶片壁厚测量中的应用

通过对工业CT技术原理及特点的分析,从检测试验过程及应用案例等方面简单介绍工业CT技术在单晶叶片壁厚精确测量中的应用,并对工业CT测厚误差进行了分析。试验结果表明:工业CT技术能有效解决单晶叶片壁厚精确测量的技术难题,具有推广应用的价值。     

基于电子直线加速器工业CT的叶片点云提取

针对航空发动机涡轮叶片复杂三维结构以及点云提取的无损检测需求,开发了一种用于大尺寸叶片无损检测的电子直线加速器工业CT成像装置,提出了一种将工业CT图像直接转换为三维点云模型的方法。该方法利用加速器CT扫描和三维重建软件,重构叶片的三维模型,选取不同的表面提取方式提取叶片的点云模型,并对点云模型进行了优化,最后与叶片的CAD模型进行自动最佳拟合对齐。结果表明,该方法很好地实现了叶片点云模型的提取,满足了实际生产的要求。     

扫描成像系统改卧式工业CT技术探讨

工业CT检测可对固体发动机中复杂构件的缺陷进行精确定位、定性及定量。原扫描成像系统空间分辨率低,为此将其改造成工业CT,提出了改造途径及初步技术方案。     

边缘检测在工业CT图像中的应用

提出一种基于边缘提取的工业CT图像几何尺寸的自动测量方法。采用一种快速全自动的图像分割算法来提取边缘,并在此边缘上实现对工件CT图像的内部结构尺寸和缺陷尺寸的自动测量。该方法已成功应用于工业CT图像处理软件中,并具有较高的精确度和重复性。     

射线测量涡轮叶片大曲率处壁厚尺寸的方法

采用射线方法测量了某航空发动机涡轮叶片大曲率处的壁厚,制作了专用的叶片定位工装,以保证射线束与叶片被测处的垂直度。对叶片表面曲率半径3 mm处的壁厚进行了射线测量,经与超声测厚和计量检测结果的分析对比,验证了射线测量结果的准确性和可靠性,证明了涡轮叶片大曲率处壁厚尺寸测量采用射线方法是可行的。     

工业CT技术参数对性能指标的影响——兼谈如何选择工业CT产品

叙述了工业CT技术参数对性能指标的影响，以便读者在选择和购买工业CT设备时，能：恰如其分地提出技术要求，合理地在性能和价格之间取得折中。     

工业CT技术参数对性能指标的影响(续)——兼谈如何选择工业CT产品

叙述了工业CT技术参数对性能指标的影响,以便读者在选择和购买工业CT设备时,能恰如其分地提出技术要求,合理地在性能和价格之间取得折中。     

工业CT技术参数对性能指标的影响(续)——兼谈如何选择工业CT产品

叙述了工业CT技术参数对性能指标的影响，以便读者在选择和购买工业CT设备时，能恰如其分地提出技术要求，合理地在性能和价格之间取得折中。     

基于工业CT扫描的材料内部裂纹表征与分析

针对材料损伤过程中内部裂纹缺陷的表征,采用工业CT (Computed Tomography)对含有内部裂纹的试样进行扫描,获得了裂纹三维方向灰度切片图像,借助MATLAB+ImageJ软件对裂纹阈值、面积分布和扩展路径等特征进行了定量表征分析和拟合。结果表明裂纹面积分布呈对称趋势,采用四项式可较好拟合裂纹面积特征分布规律,采用累加法计算裂纹体积为76.83 mm3,与积分法计算相对误差为0.48%;相邻切片裂纹面积差值绝对值小于5的占59.26%,此区间裂纹区变化较为均匀;主视图裂纹体沿两侧扩展路径呈现不一致趋势,分别采用Gauss函数和Logistic函数对两侧路径A、B进行拟合,拟合度因子R2分别为0.9928和0.9968,拟合精度较高;同时,主视图裂纹体两侧路径差值的3个峰值,将差值散点图分为3个阶段,其中阶段二差值呈线性增长。     

基于GPU的工业CT三维图像任意断面剖切算法

研究工业CT三维图像的内部信息是无损检测的重要途径。为了实时观察三维图像的任意断面,获取数据信息,提出一种基于GPU的体绘制任意断面剖切算法。该算法基于图形处理器（GPU）单指令多数据流（SIMD）计算方式,通过并行计算内积的方法确定体素与切面的位置关系。当体素位于切面外侧时,则将体素设置为完全透明,使其对显示图像没有贡献,实现了任意断面剖切。还可以实现多断面剖切和结合传输函数的剖切。试验证明,该算法达到交互速度,能够应用于工业无损检测过程中。     

基于3D打印与三维图像处理的服装信息提取方法研究

在形状基不定情况下,对三维服装信息提取过程存在特征关联较弱,分割区域扩大等问题.为此,提出一种基于3D打印与三维图像处理的服装信息提取方法.首先对采集的服装三维图像进行纹理特征分割,图像序列自适应块匹配方法进行信息增强处理,然后采用桌面型3D打印技术进行服装设计中的图像三维重构,进行服装三维图像表面渲染,实现服装信息提取.最后通过仿真实验进行性能测试,结果表明:采用该方法进行服装信息提取,能准确反映服装的纹理信息和三维渲染信息,服装设计的色彩均衡性较好,有效指导服装设计优化.     

面向快速成型的颌骨及牙列CT图像的三维重建

文章主要研究应用快速成型技术与医学CT技术,三维重建颌骨及牙列CT图像在口腔修复学中的应用,并针对其CT图像的特点和快速成型制造的要求,提出了由CT图像构建颌骨及牙列快速成型数据的建模方法。在此基础上,可直接构造出用于快速原型制造的三维STL数字模型。文中所提出的方法能够大大提高快速医学模型的构建速度,模型的几何相似性得到了很大的提高。     

模壁厚度对大钢锭传热及疏松缩孔影响的数值模拟

为研究模壁厚度对大型钢锭内部传热及疏松缩孔的影响,本文建立了三种不同厚度的锭模,并利用ProCAST软件对72 t钢锭进行了模拟。通过分析热流密度、凝固场和缩孔分布等模拟结果,发现模壁厚度对钢锭底部热流密度影响较小。增大壁厚,在凝固前期钢锭的中上部热流密度较大,凝固末期钢锭中部的热流密度略有减小。增大壁厚会减少钢锭上部疏松、减小冒口中缩孔体积,但钢锭中下部易产生疏松。壁厚对安全距离影响很小。     

Effect of yttrium additions to nickel on the volume and grain boundary diffusion of Ni in the scale formed on the alloy

NiO scales were formed on pure Ni and Ni-0.1 wt.% Y alloy by oxidation in pure O₂ at 1200°C, and the grain boundary self-diffusion coefficients of Ni in the dense region of the scale were measured by the tracer-sectioning technique. The volume diffusion coefficient was also measured in the alloy scale. The grain boundary and volume diffusion coefficients and the grain boundary width were found to be the same for the two materials within the experimental uncertainty.Work supported by the Division of Basic Energy Sciences, U.S. Department of Energy.     

Effect of alternating voltage treatment on the microstructure and corrosion resistance of stannate conversion coating on AZ91D alloy

A new stannate conversion coating (CC) on AZ91D alloy was synthesized by the application of alternative voltage (AV) treatment technique. By using AV technique, the formation process of CC can be controlled. SEM results indicated that a continuous and compact dual-layer CC was formed on alloy surface after AV treatment. TEM results revealed that the inner layer consists of magnesium–aluminum–stannum nano-crystals and amorphous, meanwhile, the outer layer is primarily a mixture of magnesium–stannum hydroxides and oxides with amorphous structure. The electrochemical experimental results revealed that AV treatment significantly improved the corrosion resistance of CC, which attributed to the distinguishing microstructure of AV-CC.     

纳米Ti颗粒对三维封装Sn互连材料组织与性能影响

Sn作为三维封装芯片堆叠瞬时液相键合主要互连材料之一,本文研究了纳米Ti颗粒对三维封装Sn互连材料组织和性能的影响。结果表明：微量的纳米Ti颗粒可以提高Sn膏在铜基板表面的润湿铺展面积,显著增加Sn焊点的拉伸力和剪切力,但是过量的Ti纳米颗粒会恶化焊点的力学性能。基于Ti纳米颗粒含量优化分析证实纳米Ti颗粒的最佳添加量为0.1wt.%左右。对Cu/Sn/Cu和Cu/Sn-0.1Ti/Cu三维封装模拟件进行分析,发现Cu/Sn-0.1Ti/Cu焊点界面金属间化合物的厚度明显小于Cu/Sn/Cu,证实0.1wt.%可以显著降低金属间化合物的生长速度。 基于有限元模拟,发现0.1wt.%Ti可以显著降低三维封装互连焊点的应力-应变,提高三维封装互连焊点的可靠性。     

Mn、Fe对AZ91D镁合金中Al4C3细化效率的影响

采用OM、SEM、EDS等测试手段研究了Mn、Fe对Al4C3细化AZ91D镁合金显微组织的影响.结果表明,经0.6%Al4C3细化后,基体合金的平均晶粒尺寸由360μm减小至215μm.在此基础上,将基体合金的Mn含量由0.23%增至0.5%,可使合金的平均晶粒尺寸进一步降至130μm.继续增加Mn量至0.7%时,其晶粒尺寸变化不大.当基体合金中Fe含量由0.0021%增至0.1%时,晶粒尺寸由215μm减小至123μm.Mn、Fe对AZ91D合金中Al4C3细化效率的影响机制可能是,三者共同作用形成的Al-C-O-Mn-Fe复杂颗粒可作为α-Mg晶粒的异质核心.     

预热温度对三维五向Cf/Al复合材料微观组织及室温与高温力学性能的影响

以石墨纤维三维五向织物为增强体,铝合金ZL301为基体材料,采用真空辅助压力浸渗法制备了三维五向增强C_f/Al复合材料,研究了不同温度制备的复合材料微观组织特征和界面反应程度,测试了复合材料在室温和高温下的拉伸力学性能并分析了其断口形貌。结果表明：复合材料相对致密度随制备温度提高而增加,纤维局部偏聚现象也明显减少,与此同时,界面反应物Al₄C₃相随制备温度提高而显著增多,530℃到570℃复合材料室温拉伸极限强度随组织缺陷减少而增加,570℃到600℃复合材料室温极限拉伸强度随界面反应程度增大而显著降低;高温拉伸极限强度随制备温度提高而增加,适当提高界面反应程度有利于提高复合材料高温力学性能,高温拉伸中基体合金回复软化和界面结合强度弱化促进了复合材料断裂过程中的纤维拔出与界面滑移。