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板材多点成形缺陷的数值模拟及颅骨钛板假体数字化制造研究

多点成形是利用点阵排列的、高度可调的基本体群形成的包络工具曲面取代传统的实体模具进行板类件成形的一种快速、柔性、数字化成形技术。该技术在板类件三维曲面成形领域有着广泛的应用前景。本文采用有限元方法,对无压边多点成形、有压边多点拉深成形及分段多点成形进行了数值模拟研究。研究了无压边多点成形马鞍面件时皱纹缺陷产生的原因和影响因素,并且模拟结果证明多道次成形方法能够显著抑制皱纹的产生,且曲率半径步长越小,成形效果越好,但效率相对降低;研究了有压边多点拉深成形斜壁矩形盒件时板料的流动规律,起皱及拉裂成形缺陷的产生原因,并着重研究了材料成形性能参数和不同压边力加载曲线对成形结果的影响;以圆柱面件为例着重研究了分段多点成形中局部剧烈塑性变形缺陷的产生原因。另外,本文也对多点成形技术在医学工程中的应用进行了研究,以医疗中常见的颅骨缺损修补为例,采用薄板样条函数对具有较大缺损的点云数据进行插值,得到缺损处的数学模型后采用多点成形技术压制钛板假体  (本文共120页) 本文目录 | 阅读全文>>

《广西大学学报(自然科学版)》2016年02期
广西大学学报(自然科学版)

基于图像处理的物体质量与软硬度的测量

0引言对于人类而言,大约80%以上的信息来源于视觉[1],其他通过触觉,听觉,味觉等来补充。虽然把视觉和触觉结合可以获取更多信息,对于机器人来说意味着需要更多的硬件传感器,增加了系统的复杂程度。随着图像处理技术的高速发展,机器人视觉技术的使用弥补了传感器(触觉)的不足。郝伟等[2]利用图像采集设备获取针织品图像,计算机视觉技术对针织品瑕疵区域进行定位,相比传统的光学仪器,自动在线检测能力和检测的准确性更高。安爱琴等[3]采用机器视觉自动分级苹果大小的方法,利用CCD摄像机获取苹果的样本图像,对样本图像的背景去除、二值化、图像平滑、特征量提取和图像标定等处理,参照苹果分级的国家标准完成了苹果自动分级,且分级精度高、速度快。物体的质量及弹性等特征的识别一般采用物理的方法来测量,如刘亚敏等[4]使用弯拉劲度模量来表征疲劳过程中试件的力学状态变化,通过控制应变的小梁疲劳试验,研究了沥青混合料疲劳过程中弯拉劲度模量随应变水平的变化情况,应...  (本文共13页) 阅读全文>>

《测绘通报》2016年01期
测绘通报

薄板样条函数支持下的等深线追踪算法研究

早期的等深线是通过手扶数字化绘制的,劳动强度大、周期长,现在发展到了自动数字化成图,等深线可通过建立三角网或规则格网来生成。在该过程中,三角网对离散点的分布比较敏感,分布不均匀会导致稀疏处出现比较严重的失真,格网模型构建的精度和光滑程度不高,这些都直接影响等深线的效果。而对于等深线,要求在表达信息准确的前提下,尽量要使线型流畅顺滑,这就对数据拟合有较高的要求。薄板样条是一种关于几何设计的插值方法,可用于复杂曲面的数学表示[1],该方法通过模拟金属薄板的弯曲得到一个经过所有控制点且弯曲程度最小的光滑曲面。因为该曲面严格经过控制点,曲面有严密的公式表达,可根据曲面范围内的二维坐标精确计算曲面上每一点的第三维坐标值,因此该方法广泛应用于区域似大地水准面拟合[2]、高程异常的插值计算[3]等领域。文献[4]将其应用于中国气候空间模拟,取得很好的效果。早在ANUDEM软件里就使用薄板样条函数建立高精度的DEM,现已集成到Arc GIS系统...  (本文共4页) 阅读全文>>