经纬仪非接触大尺寸三坐标测量系统的开发及其在航天器检测中的应用

本文介绍了自主开发的基于多台 (两台以上 )电子经纬仪 /全站仪组成的非接触式大尺寸柔性三坐标测量系统MetroIn的系统设计思想、数学原理以及系统的构成与功能。测试表明 :该系统点位测量不确定度可达 0 .0 5mm ,并介绍了系统在某航天器推进舱检测中的应用。

数控轧辊磨床三点非接触式测量原理及误差分析与仿真

国内轧辊磨床生产厂家目前采用的测量方法为两点接触式测量方法,这类测量方法传动简单,在机测量无需多次搬运轧辊,一定程度上提高了工作效率;但其缺点也很明显,不能边加工边测量,测量精度不高无法参与程序运算,不能适时修正加工参数。通过学习研究前人研究成果提出了一种三点法非接触测量系统用于轧辊在线测量,该方法基于最小二乘法评判圆度误差并利用三点法误差分离技术(EST)分离出主轴的回转误差,基于MATLAB平台建立了该方法的数学模型,并对三点法测量的误差来源进行了分析,在误差分离数学模型的基础上建立了定位夹角误差对测量精度影响的数学模型,并仿真验证了该模型的正确性。

非接触式三坐标测量短圆弧方法研究

非接触式三坐标测量机是把光学、机械和计算机控制技术融为一体的高精度、高效率、功能强大的测量设备,对于加工中心、数控机床加工的零件检测和制造过程中对形状复杂、公差要求严格的零件检测都特别有效,给数控机床的工装夹具和刀具位置的调整及加工程序补偿提供最有效且精确的数据。实际工作中发现,由于短圆弧工件选取测试采集点比较集中,按照传统的测试方法效果不尽如人意。为此,研究测量短圆弧方法,解决实际测试误差显得至关重要。着重对短圆弧测量误差理论数据进行分析,提出工作中切实可行的测量方法。

基于逆向工程技术的人体牙模三维模型重构

由于人体牙模是由非常复杂的自由曲面构成,设计比较困难。传统牙模模型的测量数据都是通过游标卡尺在石膏模型直接测量,会产生很大的误差,并且石膏模型应用于临床医学也会存在很多缺陷。为了探究光敏树脂型材料牙模在临床应学的可行性,采用逆向工程和快速成型技术的三维模型重构方法,首先使用三坐标非接触式扫描仪对石膏模型进行扫描得到大量点云数据,然后利用Geomagic Studio软件完成对点云数据的处理和CAD三维模型的重建,生成三维实体,采用SPS450型号的3D打印机打印出树脂实体模型。最后使用三坐标接触式测量仪对石膏模型和已生成的树脂模型进行一些重要数据的测量,对实验得到的数据进行对比分析,结果显示测量数据误差均在1mm内,在允许的误差范围之内,符合医用要求。

移动三向非均布接触应力条件下沥青路面结构响应分析

沥青路面的路表开裂、车辙破坏与交通荷载作用紧密相关,但目前境内外沥青路面结构设计方法是将车辆荷载假设为静态双圆均布荷载,接触应力和胎压相等,且不考虑水平荷载的作用。由于车辆动力效应、轮胎与路面的摩擦及轮胎胎体自身变形的影响,轮胎-路面接触面将产生非均布三向接触应力。两种不同的接触应力分布将导致沥青路面产生不同的结构响应。选取我国常用的半刚性沥青路面结构,通过建立有限元模型并施加移动三向非均布接触应力,分析了路面结构内部应力分布。结果表明:路面结构应力的影响主要集中在上、中面层范围;两种荷载模式作用下路面结构内部应力分布的大小和位置各不相同;在不同行驶状态下右胎边缘位置为路面结构受力的不利位置,有可能导致沥青路面路表产生开裂破坏;轮胎在制动和转弯时,路面结构承受着更大的作用力,是导致沥青路面产生推移和车辙的主要原因。研究成果可以为路面设计和路面损坏分析提供参考。

公差实验教学中的探索与改革

公差实验课是高等院校机械类、仪器仪表类专业必修的专业基础实验课程,实验课注重培养学生的综合测量能力。本文提出了运用非接触三坐标测量仪检测形位公差并进行综合测量,取得了较好的效果。

Mathematical Justification of an Obstacle Problem in the Case of a Plate

In this paper the modeling of a thin plate in unilateral contact with a rigid plane is properly justified. Starting from the three-dimensional nonlinear Signorini problem, by an asymptotic approach the convergence of the displacement field as the thickness of the plate goes to zero is studied. It is shown that the transverse mechanical displacement field decouples from the in-plane components and solves an obstacle problem.