炮孔壁初始冲击压力直接测量试验研究

基于电测法构建出一套测试系统对孔壁压力进行直接测量,以获得现场岩石炮孔中的孔壁压力实测数据,根据灵敏度、抗冲击和抗干扰能力等参数,选择PVDF压电传感器作为压力测试系统的敏感元件;根据爆炸荷载的加载特性,选择并联25Ω碳膜电阻的电流模式作为系统的测试电路;最后根据带宽、采样率等参数选择示波器进行数据采集。将测试系统应用于高速公路边坡爆破开挖中,试验得到炮孔壁轴向距炸药0、0.1、0.2、0.3 m 4个位置的压力时程曲线,结果表明:在90/32的装药条件下,轴向距炸药0~0.3 m范围内,孔壁峰值压力范围为1 446~156 MPa;各测点的压力上升时间为6.1~1.5μs,距离炸药越近、压力上升时间越长;对试验值进行拟合,发现在轴向距炸药0~0.3 m范围内孔壁压力峰值呈幂函数递减。试验验证了孔壁压力直接测试系统的可靠性。

倾斜摄影三维模型中水域空洞的自动识别与修复

水域具有独特的光学反射特性,在倾斜摄影测量数据生成的模型中易导致空洞产生。为保证三维模型的完整性和显示效果,需要对水域空洞进行识别与修复。由于倾斜摄影模型内部存在大量独立的几何体,采用常规的三角网拓扑关系提取水域空洞轮廓线时会提取出所有几何体的边界轮廓线,导致无法准确识别水域空洞边界。针对此问题,本文提出了一种基于坐标转换和图像边缘检测获取水域空洞轮廓线的新方法:首先,根据OSGB模型中Z轴方向上是否存在三维点绘制水域空洞二值图,并对二值图像进行边缘检测获取水域空洞的二维轮廓线;再通过坐标转换获取水域空洞的三维轮廓线,对三维轮廓线进行约束构网、纹理映射,得到水域空洞的几何体并将绘制的水域几何体切割融合到不同的模型文件;最终实现水域空洞轮廓的自动识别以及水域空洞的自动修复。

装药结构对硬质岩隧洞轮廓成型效果的影响研究

硬质岩隧洞的轮廓成型效果对提高围岩稳定性和降低支护成本具有重要意义。以优化隧洞轮廓孔单孔装药量和装药结构为目标,首先,理论分析了隧洞爆破中轮廓孔装药参数的取值范围;其次,分别以1200 g、900 g、750 g、600 g的单孔装药量进行了硬质岩隧洞爆破试验,并借助激光扫描仪对隧洞轮廓成型效果进行了扫描分析;最后,利用断裂力学模型分析了不同单孔装药量的隧洞轮廓成型效果。结果表明:当硬质岩隧洞的轮廓孔装药参数在合理范围内时,单孔装药量越小,爆破产生的孔间裂缝数量越少,岩体损伤范围也越小;当装药量由1200 g降低至600 g时,隧洞轮廓超挖体积由6.53 m^(3)降低至2.02 m^(3),但由孔位误差导致的轮廓欠挖体积由0.15 m^(3)增大0.26 m^(3);断裂力学模型在硬质岩隧洞轮廓爆破的模拟中优于损伤模型,模型计算得隧洞轮廓上的半孔数与观察值吻合较好。研究成果可为类似硬质岩隧洞爆破开挖中轮廓成型效果优化提供技术与方法借鉴。

基于机器视觉的圆形部件中心点定位系统研究

为实现通过机器视觉对气门导管、闷盖孔、护套孔等零部件的定位,特设计一种适用于圆形部件中心点的检测方法。首先,使用阈值分割、膨胀、腐蚀等算法对图像进行预处理,筛选出圆形部件所在的区域。其次,找到圆形部件所在区域的中心,将此中心作为圆形卡尺工具的测量中心,设置卡尺的检测半径和动态测量范围,使测量范围覆盖圆形部件的外轮廓。利用卡尺测量算子找到圆形轮廓与卡尺栅格的交点集。最后,通过最小二乘圆弧逼近的方法得到圆的中心点,实现对圆形部件的定位。研究表明,该方法的鲁棒性较强,精确度较高,提高了装配的准确率。

残余应力检测技术及其应用

随着我国工业水平的不断提升,残余应力问题日益受到重视。准确测试和控制残余应力可以实现改善材料性能、提升尺寸精度、延长寿命等目的,进而提升关键工程构件的安全性和可靠性。因此,残余应力检测技术在航空航天、核电、船舶等领域发挥着重要作用,为工程构件力学性能研究和安全评估提供关键数据支持。总结了目前常用的残余应力检测技术的原理、适用范围、优缺点等,讨论了选择残余应力检测技术时需考虑的主要因素,指出了残余应力检测技术在科研和应用领域的发展趋势。

机械设计图像主轮廓提取算法研究

针对传统的轮廓提取方法在机械设计图像上无法获取令人满意结果的问题,提出基于区域填充和标引消除的主轮廓提取方法。根据机械图孔洞分布的特点,提出一种能自动选择种子点的种子填充算法实现图像内部孔洞填充,并结合图像形态学和轮廓跟踪算法实现图像中标引的消除,从而得到图像主轮廓。实验结果表明,该方法能够对机械设计图准确而高效地进行填充,且能够准确提取出机械设计图像的主轮廓。

一种新的图像中的人脸区域分割算法

人脸区域分割对于人脸信息处理研究有着非常重要的意义,既可以直接用于在图像中寻找人脸,又可以作为眼睛、嘴巴等人脸重要特征检测的前序研究。因此,提出了一种新的图像中实施人脸区域分割的算法。首先,利用同态滤波改善图像的光照条件并增强图像的对比度;然后,利用迭代式阈值选择算法对图像进行二值化并增强图像的对比度。在二值图像中依据一定的约束条件找到候选人脸并标定,然后搜寻二值图像中的"空洞"区域,如果"空洞"位置恰好呈倒锐角三角形分布,且位于候选人脸区域内,则证明此候选区域即为人脸区域。实验证明,该算法简单实用,而且很好地避免了光照影响,检测精度较高。

基于轮廓的孔洞填充算法

提出一种基于轮廓的孔洞填充算法.该算法首先查找目标区域的外围轮廓并添加标记;然后将目标区域内一点作为种子点,以外围轮廓为界进行区域生长,直至找到目标区域上的所有点;最后消除外围轮廓的标记,并将找到的目标区域上所有点置为前景色.实验结果表明,该算法不仅适用于任意类型的孔洞填充,而且具有很高的填充效率;随着目标区域面积的减小,算法的运行速度也会相应提高;将该算法应用在运动目标检测系统中,能够使检测到的信息更完整.

形状优化的菱形开孔剪切型金属阻尼器减震性能

目的为解决传统开长缝的剪切型金属阻尼器应力集中以及焊接产生的热效应影响,提高阻尼器耗能能力,提出一种采用等强度线优化开孔形状的菱形开孔剪切型金属阻尼器.方法根据弹塑性力学理论寻找耗能单元截面在受弯、受剪条件下屈服强度相等的曲线,将该等强度曲线所围成的四边形作为对阻尼器耗能板的开孔形状,并推导了阻尼器弹性等效刚度与屈服强度的设计公式;对阻尼器耗能单元进行材料试验,基于真实的材料本构关系数据建立了精细化有限元数值仿真模型,模拟其低周往复加载的力学性能,分析阻尼器的变形模式与耗能能力,并比较了开长缝和开优化形状菱形孔阻尼器的减震性能.结果屈服强度的仿真结果与计算结果误差小于2%,刚度误差小于1%;相比传统的开长缝钢板阻尼器,形状优化的菱形开孔阻尼器累积等效塑性应变最大值减小为24.3%~37.5%;加载位移角小于1/20工况时,耗能未明显提升;加载位移角超过1/20工况时,形状优化的菱形开孔阻尼器单位体积耗能率增加多至32.9%.所建立的有限元模型是基于真实材性试验数据给出的,能更好地反映阻尼器金属的力学行为;设计公式计算结果与数值仿真结果吻合较好,可作为该类阻尼器的设计公式.结论与开长缝的钢板阻尼器相比,形状优化的菱形开孔阻尼器的强度随着滞回行为而稳定强化,具有良好的低周疲劳性能与稳定的耗能能力,塑性变形分布更加均匀,最大累积等效塑性应变明显减小.

基于边界信息的孔洞填充算法

为了克服传统填充算法无法自动识别孔洞区域的不足,提出了一种基于边界信息的孔洞填充算法。利用边界跟踪得到内外边界的几何位置信息,进而确定孔洞边界,然后利用孔洞边界进行扫描线填充。与种子填充算法和扫描线填充算法相比,该算法无须对整个区域进行复杂的运算,能够避免过多的重复运算,降低了算法的复杂程度,易于编程实现。实验结果表明,该算法运行速度快,并且对任意形状的物体都是有效的。

实弹射击报靶系统的图像校正

针对人工校正报靶系统的不准确性,提出了一种无线超声报靶系统的图像校正技术。采用轮廓提取的方法获取靶纸上的有效区域,对有效区域采取自动获取控制点的方法进行几何校正,获得与模板图像大小相同的正视靶纸图片,再利用训练好的级联分类器识别校正后的靶纸上的弹孔,最后利用最小二乘法计算出靶纸上弹着点的实际位置。向超声靶射击3枪,记录超声信号获得的3个弹着点位置,将其与弹着点的实际位置进行比对即可获取报靶系统的修正值,再将修正值用于弹着点的校正当中,即可实现靶纸更换后弹着点位置的自动校正。较之传统的人工校正方法更加方便快捷,减少人为因素造成的校正不准,避免实弹训练时报靶误差的产生。

数控机床垂直度误差分析与软件补偿

文章分析数控机床垂直度误差。当机床导轨存在垂直度误差时,加工位置和轮廓就会出现误差,主要包括孔的位置误差、直线和圆弧轮廓误差。根据垂直度误差的特点,可以得出误差计算公式,根据公式可以计算出点的误差,进而得出直线和圆弧的轮廓误差,计算误差后利用matlab软件仿真出误差曲线,以确定误差的分布并采用软件补偿的方式。同样利用误差公式可以确定补偿曲线,用VC软件编程对轮廓进行预处理,生成补偿曲线,即实现了误差的软件补偿。

基于GIS与稀疏钻孔数据的工程地质等值线绘制方法

实际工程中由于钻孔点较稀疏或分布不均,难以做出理想的等值线,本文以MapGIS软件为平台,运用其空间分析功能,以广州市老八区1∶2.5万第四纪软土层厚度分布等值线图为例,提出了一种基于GIS技术和不均匀稀疏钻孔数据的工程地质等值线的实用做法。

井筒冻结表土段爆破参数的计算

论述了井筒冻结表土段爆破参数的计算方法和爆破工序的施工工艺以及工程实践效果。

一种适用于实体与非实体的快速区域编码算法

为了解决常规快速区域编码算法无法兼顾实时性与内孔处理,提出了一种新的基于轮廓的区域编码算法,利用辅助右轮廓点,消除目标区域像素连通性质判断的复杂度,并统一了实体与非实体目标的编码原理,使算法的处理流程得到极大的简化。比较性实验表明算法对两类目标的编码均具有很高的实时性,并且能够得到更多的区域特征,不需要额外的储存空间。将其应用到足球机器人竞赛中,取得了良好的效果。

机器人手臂力控制系统GRAFC

本文介绍了一机器人手臂力控制系统及在其上实现的部分力控制作业.此系统以 PUMA 760机器人为本体,以 NKRC-4机器人控制器为基础,采用两级控制结构:上层负责规划、监控,完成力传感信息、视觉信息的采集和处理,接收来自底层的位置反馈信息,并根据一定的控制算法产生控制命令下送给底层;底层完成伺服控制.该系统具有通用性和较强的可靠性。适于各种控制方案和算法的实现.在此系统上我们成功地进行了定力控制、未知表面的跟踪与恢复、精密轴孔装配等作业,验证了系统的性能.

基于红外热波技术的起重机械金属气孔缺陷识别

起重机械金属材料常见的气孔缺陷识别是脉冲式红外热波检测技术的研究新方向。介绍了脉冲式红外热波检测技术原理,利用ANSYS Workbench对高能脉冲闪光灯热激励下金属板材试件内部热流传递过程进行了仿真分析,并搭建了红外热波无损检测系统;对采集的图像在OpenCV环境下实现了缺陷轮廓特征提取,分别对图像进行灰度转化、高斯滤波、图像二值化得到黑白位图,最终提取出热图像中的缺陷特征。通过仿真分析与试验证明,该方法可应用在起重机械金属材料的无损检测领域。

圆柱面大直径孔火焰切割机及其凸轮轮廓设计

在圆柱壳体上切割大直径偏心圆孔和变角度坡口一直是机械加工中的一个难题。因此,研究一种结构简单、价格低廉、精度及自动化程度都比较高,可以完成直径大于1.2 m的相贯线曲线切割的火焰切割机具有十分重要的意义。在研究国内外类似设备及技术的基础上,提出一种新的圆柱面大直径孔火焰切割机的设计方案。利用作图法完成了切割机垂直升降机构中的凸轮轮廓的设计,为圆柱面大直径孔火焰切割机凸轮轮廓设计提出了参考。

造型凹坑孔深度及张角对壁面气膜冷却性能的影响

采用数值方法研究了不同吹风比条件下造型凹坑孔深度及张角对壁面气膜冷却性能的影响,并与常规圆孔进行了对比。研究结果表明:随着凹坑深度的增加,冷却射流沿展向的动量降低,沿周向的动量增大,在壁面的覆盖范围扩展、抬升位置延后,气膜冷却性能得到提升,且提升幅度随吹风比的增加而增大;相比于常规圆孔,最优深度造型凹坑孔(d=2.3D,M=1.5)平均气膜冷却效率在冷却孔下游X/D<3区域提高了近500%,在3<X/D<10区域提高了600%;随着造型凹坑张角的增大,冷却流体在轴向及周向的覆盖范围扩大,附壁性增强,肾形涡的强度及尺度均减小,高温主流与冷却流体的掺混得到抑制,壁面气膜冷却效率明显提高;相比于常规圆孔,张角30°的造型凹坑孔平均气膜冷却效率在3<X/D<10区域提高了近440%。

基于轮廓的kinect深度图像的空洞填补

针对Kinect获得深度图噪声的特点,以及现有去噪算法存在的问题,提出一种基于轮廓的自适应非对称高斯滤波方法。该方法针对Kinect能够同时获得深度图像和彩色图像的特点,利用彩色图找到场景中物体的轮廓;在对深度图进行填补时,利用轮廓选取合适的有效点;选取的有效点是非对称的,所以需要改变高斯滤波的对称性;另外,改变高斯滤波的尺度,使其随着被填补区域深度值的变化而变化,使得高斯滤波具有自适应特性。通过实验对比,表明该方法能准确地填补深度图的空洞,同时还能很好地保护图像中边缘信息。