沥青路面表面纹理三维评价方法及其计算边界条件分析

为了综合评价沥青路面表面纹理的三维特征,推广表面纹理三维评价方法的应用,提出了一套适用性强、计算边界条件明晰的沥青路面表面纹理三维评价指标。首先,利用激光纹理扫描仪采集了不同沥青路面表面纹理的三维点云数据,并分别基于灰度共生矩阵理论和表面纹理偏离基准面的均匀程度,构建了表面纹理水平三维评价指标f_(8mac)、f_(9mac)、f_(8mic)、f_(9mic)和表面纹理分布均匀性三维评价指标σ;然后,以铺砂法、步行式摩擦系数仪和组合表面纹理分布均匀性的测试结果为基准,通过对比三维评价指标和现有二维评价指标与基准指标的相关性,验证了三维评价指标的有效性和优越性;最后,基于表面纹理三维评价指标的计算过程,明确了表面纹理三维评价指标的计算边界条件。研究结果表明:f_(8mac)和f_(8mic)与基准指标的相关系数R分别为0.934 8和0.803 0,优选f_(8mac)和f_(8mic)为表面纹理水平三维评价指标;现有的二维评价指标难以准确表征表面纹理的三维分布状态,指标σ可以有效地评价沥青路面表面纹理的三维分布均匀性;只有在相同的计算边界条件下,表面纹理三维评价指标才具有可比性。研究成果有望为沥青路面表面纹理三维评价方法的推广应用提供理论借鉴。

基于表面纹理特征的沥青混合料抗滑性能评价方法研究

针对AC、SMA、PAC三种沥青混合料,采用车辙板试件开展车轮磨耗试验,在不同磨耗阶段提取三种混合料的表面纹理,并测量磨耗区域的摩擦系数.通过数字图像方法对表面纹理进行提取和分析,建立等效点密度、等效面积密度和等效夹角等量化评价指标.结果表明:在车轮磨耗作用下,前1 000次磨耗对等效点密度、等效面积密度的影响最为显著,与摩擦系数的变化规律一致.

颗粒级配和表面纹理对饱和砂-钢界面剪切强度的影响

钢桩和钢制吸力基础广泛应用于海洋工程,土体与基础结构界面力学特性决定着其承载能力。通过饱和砂-钢界面排水剪切试验,揭示了颗粒级配、表面纹理和法向边界条件对界面剪切特性的影响规律。研究表明:由于颗粒剪切方式和孔隙水压力消散方式的不同,常法向应力(CNL)下剪应力-位移曲线出现明显的应变软化现象。变法向应力(VNL)下,界面剪切强度随法向应力的增大不断提高。对于光滑和凸起构造,界面摩擦角随不均匀系数C_(u)的增加基本呈线性增长。对于凹槽构造,界面摩擦角随C_(u)的增加而减小。饱和砂-粗糙度钢板界面剪切效能的发挥受水的影响显著,砂与钢板之间水膜的存在减弱了砂颗粒和钢界面的摩擦,使得界面摩擦性能不能完全发挥。

封刀表面纹理对复合膜热封强度的影响

为研究热封刀表面纹理高度差对多层复合膜热封强度的影响,以3层聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚乙烯(PET/PE)复合膜为热封对象,以热封刀表面梯形纹理为例,通过热传导理论计算及仿真试验分析了热封刀表面梯形纹理高度差对复合膜热封合界面温度分布的影响。基于此,研究了热封刀表面梯形纹理高度差、复合膜热封强度、薄膜粘接强度三者之间的关系。通过复合膜热封强度测试,证明了热封刀表面梯形纹理高度差与复合膜热封强度关系的正确性。结果表明,当热封刀表面梯形纹理高度差在0~0.09 mm范围内,与3层PET/PE复合膜的热封强度呈正相关,超过该范围时,热封刀表面梯形纹理高度差与复合膜热封强度呈负相关。

汽车发动机活塞环和缸套表面纹理优化设计研究

随着汽车工业的快速发展和节能环保要求的不断提高,降低发动机运行过程中的能量损失对于提高其整体效率具有重要意义。作为发动机的关键摩擦副,活塞环和缸套表面的摩擦损失占据发动机总损失的较大比例。表面纹理技术作为一种有效的润滑方式,被广泛应用于改善活塞环和缸套表面的润滑状态。然而,当前一些汽车发动机活塞环和缸套表面纹理设计存在深度、宽度、形状、分布等参数不合理的问题,难以达到良好的减摩抗磨效果。该文分析汽车发动机活塞环和缸套表面纹理重要性,探讨活塞环和缸套表面纹理存在的问题,提出表面纹理优化设计策略,以提高发动机整体运行效率。

基于机器视觉的苹果表面纹理检测方法

提出了一种基于机器视觉技术的苹果表面纹理检测分级方法。提取苹果目标,使用不同算法灰度化图像。根据纹理位于图像中灰度突变处的特点,采用典型梯度算法,对目标图像进行两次梯度锐化。对图像进行滤波去噪使纹理更加突出。利用绝对差分算法,计算图像的平均梯度,选取阈值55,将苹果分为纹理鲜明A级果和纹理不鲜明B级果。设计了由PC机、可编程逻辑控制器、摄像机、图像采集卡等组成的苹果视觉自动化分级系统。选取41个水晶富士苹果在该系统进行了分级试验,分级窜果率为4.9%,可以满足应用要求。

表面纹理对径向滑动轴承油膜承载能力的影响

为研究表面纹理对径向滑动轴承油膜承载能力的影响机制,利用不重叠区域分解法建立针对径向滑动轴承表面纹理润滑计算的有效方法,通过数值计算得到不同纹理分布模式和纹理几何参数条件下的轴承润滑油膜承载力。计算结果表明:合理的表面纹理分布模式和纹理几何尺寸对提高轴承油膜承载能力有一定作用。

集料表面纹理测量的试验设计

为定量测量和评定集料表面纹理状况,以进一步研究集料表面纹理对沥青混合料性能的影响,基于反射式光纤传感法设计了激光轮廓仪,并采用该仪器对6种不同集料的表面纹理进行了直接测量。试验中发现由于集料表面颜色不均匀,导致纹理测量结果失真。通过对集料表面进行镀膜处理,使测量结果反映了集料表面纹理的真实情况,最后分别采用算术平均偏差和平均波长定量评价了集料表面纹理的粗糙度。

基于马尔可夫随机场工件表面纹理模型的刀具状态监测

基于马尔可夫随机场理论 ,建立了工件表面纹理图像的马尔可夫随机场纹理模型 ,并对工件表面纹理图像的特点进行了分析。在实验数据的基础上 ,对工件表面纹理图像的特征参数进行提取 ,提出采用相对距离作为刀具磨损程度的评价指标。指出三阶马尔可夫随机场能比较充分地反映工件表面纹理图像的特征。实验结果表明 。

应用空间灰度共生矩阵定量分析木材表面纹理特征

引入空间灰度共生矩阵对木材表面纹理进行定量分析 ,在对国内 5 0个树种径弦向纹理计算、分析的基础上得出结论 :像素点对间距d取 3,像素点对角度θ在径向纹理时取 0°,在弦向纹理时取 0°、4 5°和 135°的平均值对于反映木材纹理的特点较适宜。在 11种纹理特征参数的基础上归纳出 4个纹理主成分因子 ;讨论了主成分上木材纹理的分布规律和特点 ,并具体对木材的径、弦向纹理分别进行了分析 ,得出了各自的变化特点 ;提出了纹理综合值的计算方法 ,以及通过纹理综合值判定 2种纹理间相似性的方法。

纳秒激光制备钛表面纹理结构及其润湿性研究

激光加工技术可在材料表面形成多种纹理结构,为了研究激光加工所得不同纹理结构对材料润湿性的影响,通过纳秒激光加工技术在金属钛表面分别加工直线、网格和点阵的表面纹理结构。采用扫描电子显微镜、接触角测量仪、粗糙度分析仪和X射线光电子能谱分别对激光加工后的钛表面进行表面形貌、接触角、粗糙度与化学成分的表征与分析。结果表明:初经激光纹理加工后试样表面的粗糙度较激光加工前均显著提高,但此时3种纹理结构试样表面接触角均小于90°;随着时间的推移,被加工材料表面化学成分的改变带来了材料表面自由能的变化,进而使被加工表面接触角总体呈现上升趋势;待试样表面化学成分稳定后接触角也基本保持不变,并且对于每种纹理结构而言,其接触角随粗糙度的增加而升高。直线、网格和点阵纹理结构试样表面接触角最终可达157.2°,153.1°和134.6°,从而实现了钛表面润湿性由亲水性向疏水性的转变。

机械加工零件表面纹理缺陷检测

在一些对机械加工零件表面的加工精度和表面质量要求较高的自动化工业中 ,对机械加工零件表面纹理缺陷进行可靠的、有效的检测和分析可以大大地提高生产加工的自动化水平。为了能够对机械加工零件表面进行可靠、有效的检测 ,根据机械加工零件表面的纹理特点 ,设计了一种新的图像频域滤波器 ,用于增强缺陷纹理图像和抑制背景纹理对缺陷纹理检测的干扰 ,再通过图像分割的方法的实现了缺陷纹理和背景纹理的分割。实验结果显示 ,这种方法检测速度较快 。

粗集料表面纹理粗糙度的分形测量和描述

为了分析粗集料表面纹理状况对沥青混合料性能的影响,采用激光轮廓仪对8种不同粗集料表面纹理曲线进行直接测量.运用分形理论中对随机过程的结构函数方法,分析了表面纹理曲线的分形特征.采用定量评定方法,以分形维数D和截距K为评价指标,对粗集料表面纹理粗糙度进行了研究.结果表明,粗集料表面纹理曲线均在一定范围内具有分形特性,粗集料表面纹理的粗糙程度不受粒径大小影响.

防污贝壳表面纹理特征减阻效应仿真分析

论文聚焦于船体表面仿生减阻这一提高船舶运行效率的热点方法,以海洋中常见的能够防止海洋污损生物附着的日本镜蛤为仿生对象,探讨其表面纹理的减阻性能。通过对矩形、三角形、半圆形贝壳沟槽纹理表面的流场进行仿真模拟,分析了三种具有相同几何特征尺寸的不同沟槽纹理表面的流场特性。仿真结果表明三种沟槽表面均具有减阻效果,其中矩形沟槽表面减阻效果最佳。研究结论可为最佳减阻沟槽设计提供理论依据。

磨削加工表面纹理的特征分析

表面形貌与加工表面摩擦、磨损、润滑性能密切相关。采用平面磨削的方法在机械零件常用材料45钢试件表面制作一些有规则的纹理(如横纹理、30°斜纹理、45°斜纹理),采用表面形貌统计参数中的轮廓高度算术平均值Ra、微观不平度十点高度Rz、轮廓微观不平度的平均间距Sm对表面形貌进行评价,分析了表面形貌表征参数与磨削表面纹理的相关关系。结果表明磨削表面形貌不仅与加工过程中的工艺参数密切相关,而且其纹理特征在很大程度上影响了表面形貌参数。

沥青路面表面纹理的多重分形特征及其磨光行为

为揭示沥青路面表面纹理分布特征及其磨光行为,引入多重分形理论,验证了沥青路面表面纹理三维形貌分布的多重分形特性.然后,模拟了AC-13型石灰岩混合料在转速0~1×105低速荷载下表面纹理的磨光过程,分析了磨光区域表面纹理的多重分形谱参数变化情况,量化了表面纹理磨光前后的整体与局部特征变化.结果表明,沥青路面表面三维形貌具有多重分形特性,多重分形谱宽Δα反映了表面相对粗糙的整体特征,分形谱左右两侧高差Δf反映了陡峭区域占优程度.随磨光转数的增加,分形维数D变化较小,谱宽Δα则呈现出较为明显的衰减,表面平坦区域占优程度逐渐趋于稳定.因此,多重分形特征参数为描述路面表面纹理的磨光行为提供了新思路.

基于吉布斯-马尔可夫随机场的板材表面纹理分析

详细阐述了吉布斯-马尔可夫随机场模型的基本原理,并针对板材表面纹理特征建立吉布斯-马尔可夫随机场模型。研究了吉布斯-马尔可夫随机场模型的参数估计过程,并在试验数据的基础上验证了吉布斯-马尔可夫随机场模型在纹理分析中的可行性。

表面纹理对反射面天线电性能的影响

反射面天线面板的加工质量包括加工精度和表面质量,两者都会影响天线的电性能。论文针对研究较少的表面加工质量,利用分形函数建立表面纹理的数学模型,并通过相位差将微观表面纹理引入天线的远场方向图计算公式,利用三角形单元的Gauss积分公式数值求解。通过仿真,分析了不同的表面纹理幅度、密度和粗糙程度对天线远场方向图的影响。研究发现:表面纹理的幅度越大,对方向图的影响越大;密度越大、越粗糙,影响越小。而且,幅度的影响最大,密度其次,粗糙程度影响最小。仿真的结果与模型定性分析的结论符合。所提出的模型和方法为研究面板表面加工质量对反射面天线电性能的影响提供了新的思路,得出的结论也可供工程实践参考。

岩石表面纹理的分形维数计算

根据盒子计数法的基本思想,利用Matlab数学平台,通过表面轮廓曲线图形与图形所对应的曲线坐标数据计算集料表面纹理的分维数。以Koch曲线作为标准分形曲线进行标定,验证了盒子计数法对纹理图形进行分维数计算的可行性,并得出岩石表面纹理的分维数越大则粗糙程度越复杂。

基于粗集料表面纹理特性的沥青混合料性能研究

目前缺乏对集料表面纹理的直接定量测量和评定方法,基于光纤传感法设计了激光轮廓仪,直接测量了7种不同粗集料的表面纹理,应用算术平均偏差Rα对集料表面纹理进行了定量评定,并对集料表面纹理的粗糙度进行了简单的分类,最后通过沥青混合料力学性能试验对测量和评定结果进行了验证。结果表明,采用激光轮廓仪能够直接、准确地测量集料表面纹理;算术平均偏差对集料表面纹理的评定是合理有效的;其他条件相同的情况下,粗集料表面纹理的Rα值越大,沥青混合料的高温稳定性、水稳定性和低温抗裂性能越好。