精密柱径测量理论、方法与技术的研究

精密柱径测量理论、方法与技术的研究

陈智锋[1]2002年在《精密柱径测量理论、方法与技术的研究》文中研究指明自古以来,轴的直径测量一直是制造业的经典课题,从人类制造第一根轴开始,如何测量其直径,并使测量精度不断提高便自始至终成为机械师、科学家们追求的目标。基于新时期国防军工、航空航天事业的发展需要,国家“九五”、国防计量“十五”都把超精密柱径测量纳入重点研究发展项目。本文的研究工作正是在这样一个背景下开展的。 本论文针对精密柱径测量,围绕着提高柱径测量精度的关键理论、方法与技术展开了深入的研究。论文的主要研究内容包括: 1、比较了现有的柱径测量设备和测量原理,基于几何光学法,首次建立了光学扫描测径通用的光学扫描测径数学模型,分析了检出灵敏度和光斑尺寸的关系,并将通用理论模型应用于峰(谷)值、过零和激光半焦斑等叁种边缘检出方法,以进行检验。在CCD图像法测径中,基于图像边缘识别理论和方法,建立了柱径CCD光学边缘图像的识别和细分方法。 2、基于BP神经网络,首次在柱径边缘特征点定位路径优化中,建立了基于被测参数模型的神经网络位移预测器; 3、根据黄金分割最优化方法建立了小区域超精密定位最优路径策略。在超精密柱边峰值定位时,首次建立了BP神经网络路径位移预测器和黄金分割最优化路径策略的复合应用路径搜索策略,峰值检出测量效率提高数十倍。 4、基于机构运动学原理,根据测头和被测件的封闭链关系,应用齐次坐标变换法,建立了超精密测量机的运动定位误差综合数学模型,进一步完善了以往测量机的运动定位误差模型。 5、建立了接触测量测头结构参数、设计安装定位误差与测量精度之间的数学模型。首次全面的通过仿真计算比较了各种参数特性对测量结果的影响,给出了具体工程设计、装配的指导原则。 6、基于赫兹接触理论,由于测头接触力产生的弹性变形数学模型,并针对测头、工件不同的参数因子进行了数字仿真,实现了对测头接触弹性变形误差的补偿。 7、设计并研制了新型直线电机驱动进给系统(LDEMA),并对LDEMA的电磁场特点进行了有限元分析。此外,在动力学分析的基础上,建立了LDEMA的传递函数模型。并针对LDEMA在超精密接触测量中的应用,建立了自调整模糊PID控制策略(SAFPID)。 8、基于对精密直径测量中关键理论、方法和技术的研究,设计并研制了符合阿贝测长原则的COY-I超精密偶件柱径测量仪,测量精度达到国内领先水平。 9、对超精密测量的环境控制进行了研究,提出了相应的控制策略和方法,并最终应用于COY-I超精密偶件柱径测量的工程实践中。

操琼[2]2005年在《激光照射测量中空间滤波与图像处理方法的研究》文中认为在工业生产中,圆柱形零件的应用非常广泛,其中心位置及直径的测量一直是制造业的重要课题。如何测量圆柱形零件的中心位置和直径,并使测量精度不断提高一直都是机械师、科学家们追求的目标。本文结合现代光电子技术、传感器技术、图像处理技术,提出了一种视觉检测方法。该方法采用高分辨率大面阵CCD 成像,通过图像采集卡和计算机进行图像采集、图像处理及计算,实现了圆柱形零件的空间位置和直径的自动快速检测。着重研究了一种运用针孔光阑来提高激光照射型测量系统对细长柱形物边缘检测精度的方法,即通过在聚焦透镜后焦点处加一针孔光阑进行低通空间滤波,滤除掉柱形边缘直边衍射的高频成分,以提高边缘检测精度。从理论上分析了该方法的可行性,并通过实验对结论作出了验证。本论文围绕着提高柱径测量精度的关键理论、方法与技术展开了深入的研究。论文的主要研究内容包括:(1)比较了现有的管状物直径测量设备和测量原理,提出了一种激光照射测量系统,并针对管边缘产生的直边衍射,提出了利用针孔光阑进行低通空间滤波,滤除掉柱形边缘直边衍射的高频成分,以提高管边缘检测精度的方案;(2)对管的直边衍射现象和空间滤波技术进行了理论分析,在理论上分析了用低通滤波滤除直边衍射的可行性,计算出圆形光阑的孔径,并用实验加以证明;(3)设计了图像处理的硬件系统和软件系统的总体方案,并对课题研究中所涉及到的图像处理技术进行了深入分析和研究,确定了适合本文课题的每种技术的具体应用方案;(4)利用Matlab中的图像处理工具箱,对采集的图像进行了多步图像处理,提出能够准确地确定图像的中心线和直径的方法,并用实验加以验证。

黄万湖[3]2017年在《岭南骑楼历史街区文化景观可持续发展设计研究》文中指出骑楼历史街区是岭南城市的不可多得文化景观资源,同时也是近代岭南历史文化的重要载体。本文系统地分析了“岭南骑楼历史街区”的历史成因、文化价值及改造现状,针对设计再创造中设计立意及设计目标所存在的普遍问题,运用建筑类型学的相关理论和研究方法进行分析,总结出作为特定类型文化景观的“岭南骑楼历史街区”内在的类型学规律及特点。并通过相关的方法研究,应用于广西钦州骑楼景观的设计应用之中。该研究力图摆脱传统文化景观设计中的形式化所引发的不良后果,通过深入的内在形式规律及文化规律的研究,把传统骑楼文化内在的文化基因通过适应社会发展的形式保存下来,并赋予其新的生命。文章依据以下顺序展开论述:第一章引言部分主要阐述了课题的研究背景、研究意义、研究目的以及基本研究方法,并对相关概念进行了界定;第二章分析骑楼历史街区的文化景观价值;第叁章回顾岭南骑楼历史街区文化景观的更新历程,分析了岭南目前骑楼历史街区更新的模式,并分析当前模式下骑楼历史街区保护与更新所带来的问题;第四章阐述建筑类型学理论以及设计方法,并运用相关方法对骑楼历史街区的可持续发展进行研究;第五章设计应用——钦州骑楼历史街区文化景观改造。结论:骑楼历史街区的建筑形态是特定地域所形成的文化价值观念及文化生活方式的产物。针对骑楼建筑群类型特征及文化动因的研究可以作为可持续发展研究的基础。文章引入建筑类型学设计理论与方法,针对骑楼历史街区文化景观的历史文化、现状以及发展趋势进行了类型学方法指导下的研究及筛选,并依据特定历史人文环境、规划目标与功能需求对类型进行转译、重构及类推,力图在相关理论方法的指导下避免历史文化街区改造的片面的形式主义发展,保留改历史文化内在的文化特征并适应社会文化的发展。

杨自刚[4]2013年在《黄土场地桩基正负摩阻力现场试验研究》文中进行了进一步梳理近几年来,我国经济正在比较快速的发展,交通运输行业以及城市建设等房屋建筑行业都正在迅速的发展。而桩基础以承载力高,稳定性好,取材方便,节约经济、安全可靠等优点广泛应用于桥梁建筑和建筑物的基础形式,并取得广泛应用。而在我国,湿陷性黄土分布十分广泛,湿陷性黄土作为一种特殊土,孔隙比比较大并呈多空结构特性,在遇水后会出现湿陷性沉降等问题,对桩基础性能产生很大的影响。因此研究黄土场地大厚度湿陷性黄土地区桩基承载力具有十分重要的现实意义。本文根据中国甘肃定西市某工程场地静荷载试验,分析桩基荷载-沉降Q-s曲线,以确定桩基竖向极限承载力。其次分析研究浸水前即天然条件下钢筋应力,混凝土应力。通过分析桩身轴力分布、桩侧摩阻力分布及荷载传递特性情况,得出对纯摩擦桩,桩顶处桩身轴力和桩身轴力梯度变化最大,随着沿桩基深度的增加,桩身轴力和轴力梯度变化都越来越小;对端承摩擦桩,桩身最大轴力在桩身上部,轴力梯度变化最大在负摩阻力发生处。并且在湿陷性黄土地区桩侧摩阻力的分布呈波动性,分布不均匀。桩侧摩阻力的发挥,多数为桩基上部摩阻力发挥较大,下部相对较小。再者,分析浸水后桩周土体沉降对桩身轴力的影响,桩周土体沉降对桩基负摩阻力影响的分析研究,以探讨桩周土沉降对桩基性能的影响情况。得出在桩顶恒载作用下,对湿陷性黄土地区混凝土灌注桩浸水引发桩周土体沉降,分层沉降并不均匀,桩身轴力和负摩阻力呈波动分布。而且浸水作用下桩周土体沉降速率对桩身轴力改变并不大,对桩身轴力的极限值影响不大,而对桩周轴力分布的影响不明确。对湿陷性黄土地区,浸水作用下桩周土体沉降速率对桩负摩阻力改变并不大,对中性点位置影响很小。说明桩周土体沉降速率对桩负摩阻力衍生节奏产生一定影响,但不影响桩负摩阻力的极限值。本文对桩基浸水前后桩基承载力性能状况做一评测,为以后工程作一定参考。

参考文献:

[1]. 精密柱径测量理论、方法与技术的研究[D]. 陈智锋. 中国人民解放军国防科学技术大学. 2002

[2]. 激光照射测量中空间滤波与图像处理方法的研究[D]. 操琼. 华中科技大学. 2005

[3]. 岭南骑楼历史街区文化景观可持续发展设计研究[D]. 黄万湖. 广西师范大学. 2017

[4]. 黄土场地桩基正负摩阻力现场试验研究[D]. 杨自刚. 兰州理工大学. 2013

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