基于扫描面的汽车覆盖件工艺补充设计

工艺补充面与压料面是覆盖件模具冲压成形的重要技术。大量试验及CAE仿真结果已经充分证明:补偿面和压料面的形状和形态对板材的成形性影响很大。在以往的覆盖件模具设计过程中,用户都是凭借设计经验,在三维CAD软件中手工地构造和生成这种补充面与压料面,其设计效率很低。针对曲面生成的难点,提出了基于B 样条扫描曲面的工艺补充设计方法,论述了扫描曲面的生成原理及实现方法。根据覆盖件成形特点,给出了基于扫描面的工艺补充和压料面生成算法。并结合实例编制了相应的程序,论证了其可行性。与在有限元网格意义下的生成方法比较,最大的优点是:提出的生成方法可以直接用于进行数控加工,同时,许多自动化和自适应的设计过程又能够明显提高设计效率。

近场测量中有限扫描面截断误差分析

本文依据天线近场耦合系统散射矩阵理论分析了有限扫描面截断误差所产生的近场误差和远场误差,并得到了误差方程进而对方程的求解作了几点说明。

地外样品研究中电子探针元素面扫描分析技术的应用

由于月壤等地外样品十分珍贵,在实验室研究中优先使用原位、微区、无损的元素分析方法。电子探针元素面扫描是地外样品研究中常用的分析方法之一,它可获取样品整体或者感兴趣区域的多种元素分布数据,应用于矿物相识别与含量估算,锆石等定年矿物的快速定位,矿物环带、出溶、反应边结构等特殊岩相和矿物接触关系等分析和研究。以嫦娥五号月壤、月球陨石、火星陨石研究为例,介绍目前元素面扫描的应用方法,对比、分析了电子探针面扫描技术与其他面扫描技术的优缺点和适用范围。未来十年,我国将实施一系列月球、火星、小行星等天体采样返回任务。电子探针元素面扫描分析未来将在这些地外样品研究中广泛使用。同时,建议行星科学家围绕所关心的科学问题,合理搭配多种分析方法以实现各种技术优势互补和样品科学价值最大化,服务我国月球与深空探测任务科学产出和行星科学发展。

大面阵连续变焦面阵扫描红外光学系统设计

基于红外扫描图像系统理论,设计了一款采用大面阵1 280×1 024 pixel@12μm/F2中波制冷传感器的连续变焦面阵扫描红外光学系统。按照设计指标要求,对光学系统参数进行分析后,确定采用像方扫描方式补偿扫描平台运动产生的积分时间内的物面移动,解决面阵探测器扫描时的热成像拖尾现象,望远系统采用二次成像、负组元变倍、正组元补偿的结构形式实现连续变焦,即光学系统结构确定为三次成像的型式。在设计程序中对凸轮曲线、扫描光学系统的热冷反射做出分析调整。光学模拟结果显示:系统在扫描振镜往返情况下,全视场的MTF值在频率42 lp/mm处均大于0.3,并且凸轮曲线在整个变焦过程中平滑,没有出现拐点,最大压力角小于50°。最后,对系统开展了成像实验测试,实验结果表明:该控制系统能够在60 mm~600 mm区域连续变焦,在变焦过程中成像周围景色清晰可见,完全没有冷反射情况发生,同时系统在旋转扫描过程中成像均清晰稳定,没有拖尾现象。该系统可用于连续变焦搜索跟踪一体的红外系统中。

石榴子石的LA-ICP-MS面扫描U-Th-Pb定年——以铜绿山大型Cu-Fe-Au矽卡岩矿床为例

矽卡岩矿床的年代学信息对研究矽卡岩矿床的矿床成因、演变过程、成矿规律和找矿勘查具有重要的指示意义。石榴子石是矽卡岩矿床中的常见矿物,它具有一定的U含量,但是由于其普通铅高以及铀分布不均一的原因,导致激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪(LA-ICP-MS)点分析获得年龄成功率不高。针对点分析定年遇到的深度分馏和剥蚀点选取、普通铅校正等问题,本文提出一种利用LA-ICP-MS面扫描分析数据的虚拟点构建技术,在Tera-Wasserburg(TW)图中实现普通铅校正来确定含普通铅石榴子石年龄。通过理论推导、数值模拟和实验分析研究发现,利用相关联的^(208)Pb、^(232)Th、^(238)U测量数据校正生成^(208)Pb_(c)/^(238)U指标并据此对TW图中的数据进行数据分组抽样构造虚拟测量点,可以有效地把面扫描测量数据转换为与点分析测量类似但放射母子比例展布更优的数据。利用此方法对长江中下游成矿带鄂东矿区铜绿山大型Cu-Fe-Au矽卡岩矿床石榴子石进行面扫描分析。仅使用15min的样品面扫描数据,在获得了微量元素含量分布的同时,也获得了同位素比值虚拟点,交点年龄为139.2±2.9Ma(MSWD=0.7,n=126),与前人矿床研究结果相一致,验证了此方法的可行性。利用LA-ICP-MS面扫描定年技术不仅可以获得样品元素含量的二维分布图,有利于对样品期次的筛选,剔除包裹体等异常数据;还可以避免点分析中深度分馏和繁复的选点流程及二次分析等步骤,在获得样品元素含量分布的同时获得矿物年龄,为当前矽卡岩型矿床相关的关键金属研究提供了更为便捷的方法。

辽宁弓长岭铁矿床蚀变围岩中石榴石LA-ICP-MS面扫描分析及元素分布特征

LA-ICP-MS面扫描分析能直观细致地展示元素在矿物中的分布特征及相互关系,在揭示矿床成因、精细刻画成矿流体演化过程等方面具有显著优势。辽宁弓长岭铁矿床二矿区以产出沉积变质型磁铁矿富矿石而闻名,且富铁矿石的蚀变围岩中大量产出石榴石,其与富矿体成因关系密切。本文以二矿区富铁矿蚀变围岩中的石榴石为研究对象,为明确元素扩散对石榴石元素分布特征的影响,选择两颗大小不同的石榴石(1.5cm×1.5cm和0.6cm×0.7cm),应用LA-ICP-MS在10~20Hz、20~150μm正方形激光束斑、20~150μm/s扫描速度的条件下,在4h内完成其面扫描分析,并利用无内标法对数据进行半定量校正,详细研究石榴石主量、微量和稀土元素组合及分布特征,进而有效地分析热液流体演化过程和磁铁矿富矿体的成因。LAICP-MS面扫描结果揭示了弓长岭厘米级石榴石连续型环带和次厘米级石榴石突变型环带的特征,准确区分了突变环带的位置和界线。分析结果表明,弓长岭二矿区厘米级石榴石中Si、Al、Fe等主量元素成分较为均一,未显示环带特征;而Mg、Mn、Ca、重稀土及Y元素均保留了原始的生长环带,具有重要的成因指示意义。该石榴石从核部到边部,其Mg含量逐渐升高,Mn含量逐渐降低,指示石榴石形成温度从核部到边部逐渐升高;而Ca含量从核部至边部先升高后降低,指示压力先升高再降低,显示进变质成因石榴石的特点。同时,该石榴石δEu值变化规律指示变质热液流体的氧逸度先减小再增大;重稀土和Y元素与Ca元素一致的变化特征表明其分布主要受压力控制。因此,结合前人研究成果综合推测,弓长岭富铁矿蚀变围岩中的石榴石形成于早元古代晚期胶—辽—吉带大陆碰撞造山过程中的进变质作用阶段,在该阶段形成的变质热液流体沿断层运移,对断层两侧的贫铁矿和围岩进行改造,从而形成富铁矿石及蚀变围岩。

一个新的矿物面扫描分析方法开发和地质学应用

LA-ICP-MS面扫描分析近些年来发展的新兴技术,相对于其他面扫描仪器,其具有样品制样流程简单、仪器购置和分析成本低、分析时间短、检测限低、多元素表面分析(<5μm)、近乎无损等分析优势,在地球科学和生物学领域有着大量的应用。本文系统介绍了作者应用Photon Machines激光剥蚀系统与安捷伦ICP-MS新开发矿物元素面扫描分析方法。该方法基于近些年来开发的双室样品仓技术和Matlab软件,通过自主开发的LaIcpMsSoftware(LIMS)进行数据处理来完成的。本次研究开发的激光面扫描分析技术可以在短时间内(2小时)分析3mm×3mm区域,并同时给出多组元素(包括稀土元素等)在二维平面的分布特征。论文详细描述了LIMS工作原理和特点,相对于国外同类型软件,LIMS具有操作简单,并具有多种数据显示模式和剖面切割展示,元素比值面分布分析等优势,便于后期数据分析与解译。同时,还展示了对斜长石、白钨矿和石榴子石进行面扫描分析的初步结果。研究表明,通过LA-ICP-MS面扫描,可以获得比点分析更为准确的元素分布特征,并能够更为直观的展示不同元素在矿物分布特征和相关关系,更好的开展矿物地球化学研究。

离轴抛物面镜像面扫描太赫兹光学设计

为了提高太赫兹成像速度,设计了一种像面扫描太赫兹快速成像系统。它为反射式单像素探测器成像,成像系统采用新设计的表面镀金的离轴抛物面镜结构以实现大口径、无遮拦、高反射率、高质量成像;反射成像系统光学设计F数为2.93,通光孔径为100 mm,视场为±1°,焦距为293.45 mm,成像窗尺寸为64 mm×64 mm,圆孔直径为2 mm,扫描采集16×16像素图像时间为0.1 min,32×32像素图像时间为0.42 min,64×64像素图像时间为1.7 min,空间分辨率为1 cm。扫描系统结合压缩传感成像理论采用新型像面扫描方法实现快速成像,在系统焦平面位置加入旋转多孔盘,对像面的图像进行太赫兹能量强度扫描,使用金属光锥收集能量到高莱探测器。利用压缩传感理论的特殊条件(采样数目与图像像素数相等)进行像面图像采集,然后利用正则归一化方程重构像面图像,该系统具有成像速度快、分辨率高、低成本、结构紧凑合理的优点。

拉曼光谱面扫描成像判断黑色圆珠笔交叉笔画书写先后顺序

目的建立一种灵敏、准确、无损的黑色圆珠笔交叉笔画书写顺序的检验方法。方法依据黑色圆珠笔油墨的同色异谱特征,利用显微共焦激光拉曼光谱仪进行面扫描成像分析检验。结果即使是差异很小的黑色圆珠笔油墨书写的交叉笔画,经过面扫描成像和图像处理后,也能看到先写笔道的连续性被后写笔道中断。结论拉曼光谱面扫描成像技术能有效判断黑色圆珠笔交叉笔画书写的先后顺序。

音圈电机驱动的航空相机像面扫描系统

航空相机执行机构的核心是像面扫描系统,要求高扫描精度、高扫描频率、体积小、结构简单,否则成像模糊、成像帧频低。国内外低精度的扫描机构采用旋转电机外加凸轮、齿轮、涡轮蜗杆等机械传动机构将旋转运动变为直线扫描运动,搭建的像面扫描系统体积大、结构复杂、智能化程度低与未来相机的发展趋势不吻合。设计的新型高频高速像面扫描结构,直线往复扫描运动执行机构选用音圈电机,像面扫描方式为矩形扫描方式。为满足指标要求,采用音圈电机持续力控制和滞后超前控制相结合的控制策略。实验表明,线速度103mm/s,线性行程0.2mm时,实现了扫描频率15Hz,稳速精度±0.2%,满足了工程要求。

六倍连续变焦面阵扫描红外光学系统设计

提出了一种三次成像红外连续变焦面阵扫描光学系统,在传统红外二次成像光学的基础上,增加了连续变焦的望远系统。通过正组元变焦,负组元补偿的方式,可实现连续变焦。在中间平行光路中,引入扫描振镜,可补偿由于扫描平台转动带来的曝光时间内的物面的移动,保持系统在旋转扫描时成像清晰与稳定,没有拖影。设计了60~360mm连续变焦面阵扫描中波光学系统,变焦全过程畸变小于0.5%,通过测试,光学系统各焦距的性能良好,可实用于连续变焦搜索与跟踪一体的红外系统中。

宣德官窑青花瓷的面扫描分析

用SRXRF对宣德时期官窑青花瓷片上的瓷彩进行面扫描分析 ,结果表明各元素分析线的峰面积有着不同的分布模式。根据与颜色浓淡、瓷彩上黄斑的耦合关系可以将K ,Cr ,Mn ,Fe,Co ,Ni,Cu ,Zn ,Hg ,Rb ,Sr,Y和Zr等 13个元素分为 3组。它可作为各个朝代青花瓷“指纹元素”的选择依据 。

阴极离子镀AlCrN涂层化学元素面扫描与线扫描分析

用阴极离子镀方法在TiC基金属陶瓷刀具表面制备了AlCrN涂层,通过扫描电镜、X射线衍射和能谱分析面扫描与线扫描等手段对AlCrN涂层组织结构和表面-界面化学元素分布进行了分析,并对其界面扩散结合机理进行了探讨。结果表明,TiC基金属陶瓷刀具由TiN、TiC和Ni组成,TiC和TiN为硬质相;AlCrN涂层表面均匀致密,由AlN和CrN组成,表面Al原子含量较高,形成了功能硬度梯度,耐磨性和抗氧化性能较好;涂层中化学元素分布均匀,在Ti、C、N、Al元素之间化学元素发生了扩散现象,与基体形成了冶金结合方式。

两档变焦面阵扫描红外光学系统设计

提出了一种三次成像红外两档变焦面阵扫描光学系统,在传统红外二次成像光学的基础上,增加了两档变焦的前置望远系统,通过变焦组单一组元沿光轴方向移动,来实现两档焦距切换。变焦组沿光轴方向的微调,可实现不同工作温度的补偿与不同物距的清晰成像。在中间平行光路中,引入振镜,通过振镜以特定频率进行相应角度范围的往返扫描,来补偿由于扫描平台转动带来的曝光时间内的物面的移动,保持系统在旋转扫描时成像清晰与稳定,没有拖影。系统结构紧凑,可实用于两档变焦搜索与跟踪一体的红外系统中。

法面扫描井间距离的解析算法

法面扫描是分析实钻轨迹偏离程度、邻井防碰、定向井中靶等井间关系的重要方法。然而,传统方法存在2个主要缺陷:一是采用比较井段两端点是否位于法面异侧来判别法面与比较井是否存在交点的方法不具有普遍适用性,可能会遗漏掉邻井防碰的危险点;二是用迭代法来求解法面与比较井的交点,需要进行大量的轨迹插值与比较等方面的计算,计算量大、收敛性差。为此,基于井眼轨迹的空间圆弧模型,发展完善了法面与比较井是否相交的判别方法,并研究提出了求解其交点的解析法。这些方法不需要对比较井进行插值计算,仅需要比较井的设计轨道节点或实钻轨迹测点数据就能得到准确的计算结果,大大减小了计算量。应用实例验证了研究结果的科学性和适用性。

像面扫描系统负载非平衡特性分析

为便于像面扫描控制系统的设计和机械配重,对系统负载的非平衡特性进行研究.首先从凸轮设计入手,简要介绍了相机的工作模式,指出在相机位角扩大监视模式下,凸轮及从动件的重力将会在凸轮扫描平面上产生重力分量.对像面扫描系统负载非平衡特性进行了理论分析.基于电机的数学模型,提出通过电机开环响应曲线测定负载力矩的方法,并分析了测量误差产生的原因.理论分析表明:在相机位角为0°时,凸轮从动件的惯性力造成电机负载力矩不平衡,电机转速越高,负载力矩越大;在相机位角非零时,凸轮及从动件重力在凸轮旋转平面的分量对负载力矩产生影响,且相机位角越大,电机负载力矩越大.像面扫描系统负载非平衡特性的研究将为后续控制系统设计及机械配重提供理论依据.

CT冠状面扫描在诊断前列腺癌中的应用价值

目的 比较CT冠状位扫描和横断位扫描对前列腺癌的解剖结构和影像特征的显示 ,探讨CT冠状位扫描在前列腺癌诊断与鉴别诊断中的应用价值。方法 回顾性分析 6 0例手术、病理证实的前列腺癌患者的资料。术前均行CT冠状位扫描和横断位扫描 ,观察前列腺大小、密度、表面光滑度、包膜完整性、周围组织界限和有无转移等 ,并将CT表现与手术病理对照分析。结果 6 0例前列腺癌患者中 ,CT冠扫所显示的前列腺癌病灶的大小与手术结果基本一致 5 5例 ( 91.6 % ) ,轴扫 4 0例 ( 6 6 .7% ) (P <0 .0 5 ) ;CT冠扫能清楚显示密度差异 5 2例 ( 86 .7% ) ,轴扫 2 8例 ( 4 6 .7% ) (P <0 .0 1) ;表面光滑度 :5 8例手术证实前列腺表面呈结节状改变 ,CT冠扫显示此改变 4 9例 ( 84 .5 % ) ,轴扫 2 5例 ( 4 3.1% ) (P <0 .0 1) ;包膜完整性 :4 0例手术证实前列腺包膜不完整 ,CT冠扫显示不完整包膜 38例 ( 95 .0 % ) ,轴扫 2 1例 ( 5 2 .5 % ) (P <0 .0 1) ;周围组织界限 :4 2例手术证实前列腺癌与周围组织界限清楚 ,CT冠扫能清楚显示 39例 ( 92 .9% ) ,轴扫 2 1例 ( 5 0 .0 % ) (P <0 .0 1) ;周围转移 :18例手术证实前列腺癌对周围组织或远处有转移 ,CT冠扫显示转移 15例 ( 83.3% ) ,轴扫 7例 ( 4 6 .7% ) (P <0 .0 5 )。结论?

基于激光雷达的形面扫描技术研究

随着测量技术的不断发展,在航空、汽车、模具、造船等工业中,对复杂物体的三维扫描技术提出了更高的要求。实验表明,激光雷达对复杂物体扫描具有高精度、高效率,满足在实际应用中的要求。

“南海Ⅰ号”沉船木材的微束XRF面扫描分析

“南海Ⅰ号”是一艘南宋时期的木质商船,沉没于我国广东省阳江市东平港以南约20海里处,发现于1987年,经多次水下考古调查后,于2007年严格按照水下考古规范,成功地将其整体打捞出水,迄今为止中国境内发现的年代最早、船体最大、保存最完整的古沉船。由于在海底埋藏达800年之久,因此船体和及其所承载的木质文物,在海水中盐份以及各种微生物的协同作用下,发生了严重的物理化学和生物降解作用,使得原有的木材成分大量降解流失,木质纤维间的支撑力减少,导致强度降低,结构糟朽。硫铁化合物是海洋出水木材的重要病害来源,因此铁、硫元素的含量、分布以及赋存状态,对海底出水有机质材料的研究和保护具有重要的学术价值。由于制样和传统方法限制,难以对出水木材中的铁和硫进行原位无损分析,同时分析速度和测量成本亦是难以克服的困难。微束X射线荧光技术,特别是基于常规X光管的微聚焦技术,为该问题提供了便捷、快速、可靠、无损和低成本的解决方案。基于此,选择“南海Ⅰ号”出水船体为研究对象,应用最新的多导毛细管微聚焦X射线荧光光谱技术,并结合拉曼光谱分析,对出水木材中的铁、硫含量和分布进行了面扫描分析。结果指出,样品中的铁、硫元素分布不均,存在多种赋存形态,揭示了元素分布特点和规律为研究水木材中硫、铁的来源、富集以及耦合关系等提供了线索。研究表明,微束XRF技术可有效分析不规则、不均匀的饱水木材中不同部位铁、硫丰度,在二维尺度上揭示元素的分布情况以及其相关性。研究结果可为探讨海洋出水木材中的硫、铁及其化合物的沉积和循环机制以及相关文物保护和修复工作,提供重要的科学支持和有益借鉴。

非平衡宽覆盖像面扫描系统的神经网络控制

为扩大遥感仪器像面覆盖宽度,从现有的CCD拼接方法入手,提出了凸轮驱动的动态扫描拼接方法。将电机与凸轮同轴安装,两者做等速旋转运动,带动4片线阵TDI CCD在像面上做往复直线运动,相邻线阵CCD在扫描方向上的成像区域保持一定重叠率,从而实现了动态扫描拼接。分析了由凸轮结构的特殊性造成的系统负载力矩的非平衡特性进行了分析,针对采用常规稳速方法时,凸轮转速在负载变化阶段产生较强波动的情况,提出了常规稳速控制和神经网络相结合的自适应控制方法,并进行了实验分析。分析表明:作用于凸轮轴上的负载力矩与相机位角、凸轮转速成正比。与常规稳速方法相比,应用神经网络自适应控制方法后,系统稳速精度提高了41%,非平衡负载引起的速度波动降低了20%,满足工程需要。