基于齿轮局部图像的齿距机器视觉测量方法 被引量：26

1

作者 支珊 赵文珍 +2 位作者 赵文辉 段振云 孙禾 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期225-231,共7页

针对工业对中小模数直齿圆柱齿距快速测量需求及视觉测量特点,提出一种基于齿廓图像边缘过渡带信息统计的单个齿距算法。该算法首先采用双阈值法提取齿轮齿廓边缘过渡带像素信息,然后根据齿轮渐开线几何关系,将过渡带像素信息逆向映射... 针对工业对中小模数直齿圆柱齿距快速测量需求及视觉测量特点,提出一种基于齿廓图像边缘过渡带信息统计的单个齿距算法。该算法首先采用双阈值法提取齿轮齿廓边缘过渡带像素信息,然后根据齿轮渐开线几何关系,将过渡带像素信息逆向映射到基圆上,计算得到最优的齿廓边缘渐开线初始相位角,最后利用两条相邻同名齿廓初始相位角计算得出齿距。通过采用高精度量块组合边缘测量试验,验证了该算法的原理正确性和测量精度。结果表明,利用该算法视觉测量得到的相对位置最大偏差为0.0021mm,最大分散度为0.00052mm。对同一5级精度齿轮进行齿距测量,视觉齿轮测量仪和M＆M3525齿轮测量中心测量的最大单个齿距偏差出现在相同齿距上,二者相差0.0007mm,其齿距累积总偏差相差0.001mm,表明本齿轮齿距视觉测量方法可以满足5级精度直齿圆柱齿轮齿距的快速测量要求。 展开更多

关键词 视觉测量 齿距 局部图像特征 算法

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基于偏最小二乘模型的无人机航材需求预测方法 被引量：13

2

作者 李文强 段振云 赵文辉 《系统工程理论与实践》 EI CSSCI CSCD 北大核心 2018年第5期1354-1360,共7页

针对无人机航材存在样本数据量少,影响因素多且复杂多变,以及库存需求预测精度不高等问题,对现有经典小样本下航材需求预测方法进行系统分析,并利用偏最小二乘回归方法在处理小样本数据、变量多重相关性等方面的独特优势,提出了基于偏... 针对无人机航材存在样本数据量少,影响因素多且复杂多变,以及库存需求预测精度不高等问题,对现有经典小样本下航材需求预测方法进行系统分析,并利用偏最小二乘回归方法在处理小样本数据、变量多重相关性等方面的独特优势,提出了基于偏最小二乘的无人机航材需求预测方法.选取无人机的飞行时间、飞行起落次数、操控人员熟练程度、异常环境温度、异常环境湿度、航材故障率、维修人员技术水平、维修资料等参数,对偏最小二乘法进行原理及模型建模步骤分析,构建了无人机航材需求预测模型,并进行航材影响因素研究.实验结果表明：该模型较其它常用预测模型的精度有所提高,预测结果的平均相对误差绝对值为4.87%,表明该方法可以应用于无人机航材需求预测,能够满足实际需要. 展开更多

关键词 无人机 小样本 偏最小二乘法 航材需求预测

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齿轮齿廓总偏差视觉测量方法研究 被引量：9

3

作者 王宁 段振云 +2 位作者 赵文辉 杜坡 段博强 《机械传动》 CSCD 北大核心 2017年第11期28-32,共5页

针对中小模数齿轮高速、高精度测量困难的问题,提出一种基于机器视觉的齿轮齿廓总偏差测量方法。在构建视觉测量系统的基础上,对于获取的齿轮数字图像进行高斯滤波、边缘提取等处理,得到齿轮齿廓的亚像素边缘。由于齿轮中心位置对齿廓... 针对中小模数齿轮高速、高精度测量困难的问题,提出一种基于机器视觉的齿轮齿廓总偏差测量方法。在构建视觉测量系统的基础上,对于获取的齿轮数字图像进行高斯滤波、边缘提取等处理,得到齿轮齿廓的亚像素边缘。由于齿轮中心位置对齿廓总偏差的影响较为敏感,则通过半径约束的方法拟合标定圆盘中的圆孔中心数据,得到较为准确的齿轮中心位置。最后根据建立的数学模型实现齿廓总偏差的测量。通过实验可知,该测量方法与三坐标测量法得到的测量结果具有较高一致性,最大绝对误差不超过3μm,且齿轮中心位置误差对齿廓总偏差的影响为其误差值的1/4。实验结果说明,采用该测量方法进行测量时,可以准确反映齿轮的齿廓总偏差,满足测量精度达到微米级的要求。 展开更多

关键词 视觉测量 亚像素 半径约束 齿轮中心 齿廓总偏差

原文传递

视觉测量齿轮定位偏心对齿距测量精度的影响 被引量：9

4

作者 支珊 赵文珍 +2 位作者 段振云 赵文辉 孙禾 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期205-212,共8页

为了提高中小模数直齿圆柱齿轮视觉测量仪齿距测量精度,分析了在视觉坐标系内齿轮基圆定位偏心对齿距测量误差的影响规律。通过理论分析和仿真计算得出基圆定位偏心导致齿廓初始相位角误差的正弦曲线模型,进而研究了基圆定位偏心对齿距... 为了提高中小模数直齿圆柱齿轮视觉测量仪齿距测量精度,分析了在视觉坐标系内齿轮基圆定位偏心对齿距测量误差的影响规律。通过理论分析和仿真计算得出基圆定位偏心导致齿廓初始相位角误差的正弦曲线模型,进而研究了基圆定位偏心对齿距测量误差的影响。根据视觉测量仪相对法测量齿距原理,推导出齿距测量误差增量公式,并在齿轮视觉测量仪上对实际齿轮进行了测量实验。实验结果表明,提出的基圆定位偏心所导致的齿距测量误差增量模型具有较高的计算精度,可以用于齿轮视觉测量仪器研发时的精度分析;当偏心量e≤40μm,定位误差Δψ_j≤1°时,可以满足5级精度齿轮的测量要求;对于齿数z≥45的齿轮,可以采用双齿距测量方法来提高视觉测量效率,能够满足5级精度齿轮的测量要求。 展开更多

关键词 视觉测量 中小模数 齿轮 基圆偏心 初始相位角

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单晶碳化硅晶片高效超精密抛光工艺 被引量：9

5

作者 何艳 苑泽伟 +1 位作者 段振云 张幼军 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期115-121,共7页

为改善现有碳化硅抛光方法存在的效率低、有污染、损伤大等问题,提出采用机械研磨与光催化辅助化学机械抛光组合工艺抛光单晶碳化硅晶片.光催化辅助化学机械抛光利用纳米二氧化钛在紫外光照射下生成羟基自由基的强氧化作用原子级去除碳... 为改善现有碳化硅抛光方法存在的效率低、有污染、损伤大等问题,提出采用机械研磨与光催化辅助化学机械抛光组合工艺抛光单晶碳化硅晶片.光催化辅助化学机械抛光利用纳米二氧化钛在紫外光照射下生成羟基自由基的强氧化作用原子级去除碳化硅.通过L9(33)正交试验研制光催化辅助化学机械抛光抛光液,采用对碳化硅晶片表面粗糙度跟踪检测的方法确定优化加工工艺.甲基紫有机显色剂静态氧化试验结果表明:光催化剂对抛光液氧化性的影响最大,其次是电子俘获剂,再次是分散剂;较好的抛光液配方为二氧化钛0.5 g獉L-1、过氧化氢1.5 mol獉L-1、六偏磷酸钠0.1 g獉L-1.确定的优化抛光工艺为:采用5μm和2μm金刚石微粉分别研磨单晶碳化硅晶片30 min,材料去除率分别为8.72μm/h和4.56μm/h;然后采用光催化辅助化学机械抛光单晶碳化硅去除机械研磨带来的损伤,粗抛光选用0.5μm氧化铝微粉抛光60 min,精抛光选用0.05μm氧化铝微粉抛光50 min,粗抛光和精抛光的材料去除率分别为1.81μm/h和1.03μm/h.用该工艺抛光单晶碳化硅,获得的表面粗糙度约为0.47 nm,基本能满足单晶碳化硅高效、超光滑、低损伤的抛光要求. 展开更多

关键词 碳化硅 抛光液 机械研磨 光催化辅助化学机械抛光 抛光工艺

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“六化一体”工程实训运行模式的探索与实践 被引量：8

6

作者 杜坡 孙凤 +2 位作者 段振云 田畅 金俊杰 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2020年第6期202-206,共5页

为优化工程实训教学资源配置,提高实训教学质量,该校工程实训中心围绕实训体系设置、实训内容构建、实训教学方式设计、实训教师资源配置、实训安全制度完善及实训管理平台运行等方面进行了一系列改革与实践,构建了以层次化实训体系为主... 为优化工程实训教学资源配置,提高实训教学质量,该校工程实训中心围绕实训体系设置、实训内容构建、实训教学方式设计、实训教师资源配置、实训安全制度完善及实训管理平台运行等方面进行了一系列改革与实践,构建了以层次化实训体系为主体,模块化实训内容与多样化实训方式相辅相成,多元化实训队伍、规范化安全体系和信息化实训管理为保障的"六化一体"全新工程实训运行模式,创新了工程实训的全方位协同机制。实践证明,该模式下的实训教学能够大大提高学生的积极性和参与度,保证实训教学过程高效运行,改善教学效果,有效提升学生工程实践能力和创新能力。 展开更多

关键词 实训教学 运行模式 六化一体

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固体蓄热装置蓄热过程模拟分析与实验研究 被引量：6

7

作者 徐耀祖 商向东 +3 位作者 徐景久 陈雷 段振云 赵文珍 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期401-405,共5页

设计一种采用分组投切的固体蓄热装置,并以此设计搭建总加热功率150 kW的固体蓄热实验装置,搭建热物理参数非定值的数值计算方法,模拟出炉体的温度场分布,并与定值参数进行对比,得到热物理参数非定值与定值的温度曲线和蓄热量曲线;通过... 设计一种采用分组投切的固体蓄热装置,并以此设计搭建总加热功率150 kW的固体蓄热实验装置,搭建热物理参数非定值的数值计算方法,模拟出炉体的温度场分布,并与定值参数进行对比,得到热物理参数非定值与定值的温度曲线和蓄热量曲线;通过数值模拟和实验数据相结合的方法,确定非定值法数值计算方法的可行性;设计一种分组投切的加热方式,对分组加热的固体蓄热装置进行蓄热量及温度分析。结果表明,采用整体加热的炉体温度梯度分布区间较大,传感器点温度有温差;采用分组加热的炉体温度梯度分布区间相对缩小,传感器间温度几乎相等,相同蓄热目标温度下,提高蓄热量6.0%。 展开更多

关键词 蓄热 固体蓄热器 数值模拟 分组投切

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齿距视觉测量的齿廓图像边缘失真修正算法 被引量：6

8

作者 支珊 赵文珍 +2 位作者 赵文辉 段振云 孙禾 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2019年第4期50-57,共8页

针对机器视觉测量齿距时因齿廓图像边缘失真导致偶然性测量误差的问题,提出了一种基于统计分离测量误差类型的齿廓图像边缘失真修正算法。首先,对基于Bertrand曲面模型检测齿廓亚像素边缘算法进行改进,获取亚像素齿廓边缘偏距信号;然后... 针对机器视觉测量齿距时因齿廓图像边缘失真导致偶然性测量误差的问题,提出了一种基于统计分离测量误差类型的齿廓图像边缘失真修正算法。首先,对基于Bertrand曲面模型检测齿廓亚像素边缘算法进行改进,获取亚像素齿廓边缘偏距信号;然后,采用阈值法识别包含边缘失真信号的齿廓边缘偏距信号段,利用频数分布统计的方法计算齿廓渐开线的初始相位角;最后,实现齿轮齿距测量。试验结果表明,该算法进行齿廓图像边缘失真修正测得的齿距与经过严格清洗处理后不存在齿廓图像边缘失真时测得的齿距十分接近,单个齿距偏差小于0. 75μm。齿距累计偏差测量结果与M&M3525型齿轮测量中心的测量结果相近,偏差值为2. 60μm。 展开更多

关键词 机器视觉 齿距测量 图像边缘失真 Bertrand曲面 误差分离 齿廓定位

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固体蓄热器放热过程模拟分析与实验研究 被引量：4

9

作者 胡自锋 段振云 +2 位作者 徐耀祖 商向东 徐景久 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期71-77,共7页

为得到工程实际应用中固体蓄热器放热过程的流场分布及流动特性,以工程常用固体蓄热器的放热过程为研究对象,设计一种物理参数非定值的热流固耦合分析方法,通过数值模拟及其实验验证,得到该数值模拟方法的可行性。利用建立的数值模拟方... 为得到工程实际应用中固体蓄热器放热过程的流场分布及流动特性,以工程常用固体蓄热器的放热过程为研究对象,设计一种物理参数非定值的热流固耦合分析方法,通过数值模拟及其实验验证,得到该数值模拟方法的可行性。利用建立的数值模拟方法对固体蓄热器放热过程传热特性进行研究,结果表明:放热过程第1阶段,在低风速循环作用下,放热功率增幅较小,随着蓄热体温度升高,Nu数逐渐降低,并逐渐趋近于等表面热流密度的Nu数,表现出入口段的对流换热特性;放热过程第2阶段,由于风速提升,放热功率显著提高,随着第2阶段的进行,Nu数逐渐增加,对流换热特性较高。 展开更多

关键词 蓄热 热分析 数值模拟 流固耦合 固体蓄热器

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新型蓄热体结构蓄热过程分析 被引量：3

10

作者 胡自锋 徐耀祖 +2 位作者 段振云 商向东 徐景久 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期165-171,共7页

为提高工程实际应用中固体蓄热器蓄热体的蓄热能力,以碱性耐火材料MgO砖作为蓄热介质,设计一种新型蓄热体结构,基于物理参数非定值的热分析方法,对新型蓄热体结构的蓄热性能及温度分布情况进行分析。结果表明:目标蓄热时间下,传统蓄热... 为提高工程实际应用中固体蓄热器蓄热体的蓄热能力,以碱性耐火材料MgO砖作为蓄热介质,设计一种新型蓄热体结构,基于物理参数非定值的热分析方法,对新型蓄热体结构的蓄热性能及温度分布情况进行分析。结果表明:目标蓄热时间下,传统蓄热体温度分布梯度较大,温度分布以蓄热体中心点为核心呈面性递减,整体温差值为227.0 K,新型蓄热体温度分布以横向轴线呈线性递减,整体温差值为107.8 K,较传统蓄热体整体温差值减小119.2 K,监测点温度偏差率降低5.7%;目标蓄热时间下,传统蓄热体网格节点温度在设计蓄热温度873 K温度段占比仅为8.7%,而在高温段占比达到70.1%,整体温度分布不均,新型蓄热体网格节点温度在设计蓄热温度873 K温度段占比达60.4%,未形成明显高温段,整体温度分布更优;目标蓄热温度下,新型蓄热体结构的实际蓄热容量达到理论蓄热容量的96%,较传统蓄热体提升16%,同时相同蓄热容量下体积仅有传统蓄热体的83%,能有效提高蓄热体蓄热能力,相应降低蓄热成本,有利于市场推广。 展开更多

关键词 蓄热 热分析 数值模拟 热容量 固体蓄热器

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单晶SiC的电助光催化抛光及去除机理 被引量：1

11

作者 何艳 苑泽伟 +1 位作者 段振云 王雪 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期403-409,共7页

为满足电子半导体等领域对SiC超光滑、无损伤和材料高效去除的要求,提出了电助光催化抛光SiC的新方法。研究了光催化剂种类及其pH值对抛光液氧化性和抛光效果的影响,讨论了材料的去除机理。结果表明:以p25型TiO_2为光催化剂配制抛光液... 为满足电子半导体等领域对SiC超光滑、无损伤和材料高效去除的要求,提出了电助光催化抛光SiC的新方法。研究了光催化剂种类及其pH值对抛光液氧化性和抛光效果的影响,讨论了材料的去除机理。结果表明:以p25型TiO_2为光催化剂配制抛光液所获得的最大氧化还原电位为633.11 mV,材料去除率为1.18μm/h,表面粗糙度Ra=0.218 nm;抛光后SiC表面氧化产物中,Si-C-O、Si-O和Si_4C_4O_4的含量明显增加,SiC表面被氧化并被机械去除是主要的材料去除方式。 展开更多

关键词 SIC 电助光催化抛光 TiO_2 抛光液 去除机理

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小型可对接采样器容差性设计与仿真分析

12

作者 石小斌 段振云 +3 位作者 张春光 孙凤 唐钧跃 王储 《机械》 2023年第10期1-6,共6页

针对深空探测领域中微量采样的要求,设计了一种多功能小型可分离和对接机构。该机构主要由主动端和被动采样端组成,主动端换向轴的花键设计可在一定范围内通过滚动角度调整实现容差对接,最终通过波珠螺丝与键和采样接口锁紧,被动采样端... 针对深空探测领域中微量采样的要求,设计了一种多功能小型可分离和对接机构。该机构主要由主动端和被动采样端组成,主动端换向轴的花键设计可在一定范围内通过滚动角度调整实现容差对接,最终通过波珠螺丝与键和采样接口锁紧,被动采样端涡盘和卡爪可实现采样前将整个采样结构提出和空管后回收锁紧的功能。动力学仿真表明,主动端结构能在最大位姿容差条件下实现与被动采样端的对接,且摩擦系数是影响对接效率的主要因素之一,主动端的碰撞过程接触力为弱碰撞对接,并得到不同位姿偏差对主动端接触力的影响。 展开更多

关键词 自动对接机构 采样器 容差性 接触碰撞

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大齿轮齿距偏差测量仪弹性测杆机构仿真及优化

13

作者 代思博 段振云 《机械管理开发》 2024年第4期197-199,共3页

为了实现大齿轮齿距偏差测量难的问题,研制出一种大齿轮齿距偏差测量仪.针对测量仪中的弹性测杆机构的弹性变形影响测量精度的问题,对其组成及工作原理进行介绍并使用ANSYS Workbench进行仿真计算.根据计算结果对其误差进行分析并优化,... 为了实现大齿轮齿距偏差测量难的问题,研制出一种大齿轮齿距偏差测量仪.针对测量仪中的弹性测杆机构的弹性变形影响测量精度的问题,对其组成及工作原理进行介绍并使用ANSYS Workbench进行仿真计算.根据计算结果对其误差进行分析并优化,以提高该仪器测量精度.经过仿真分析,改变铰链厚度可以减小其测量误差,为测量仪今后的误差分析提供了一定的理论基础. 展开更多

关键词 齿距偏差 弹性测杆 ANSYS WORKBENCH 大齿轮

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基于热力耦合的航空玻璃双向拉伸

14

作者 赵文辉 白士欢 +2 位作者 高大勇 李晓巍 段振云 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期3187-3194,共8页

为提高航空玻璃双向拉伸质量和拉伸成功率,满足军用战机要求,对航空玻璃双向拉伸进行研究。基于黏弹性材料的热力耦合理论,利用时温等效性方程,以Prony级数形式模拟有机玻璃的黏弹特性。建立双向拉伸有限元模型,对有机玻璃双向拉伸中的... 为提高航空玻璃双向拉伸质量和拉伸成功率,满足军用战机要求,对航空玻璃双向拉伸进行研究。基于黏弹性材料的热力耦合理论,利用时温等效性方程,以Prony级数形式模拟有机玻璃的黏弹特性。建立双向拉伸有限元模型,对有机玻璃双向拉伸中的加热、冷却过程进行温度场分析;将计算的温度场结果导入双向拉伸分析,根据仿真选取拉伸速度,得到9个夹具处的位移拉伸力曲线,并拟合出位移-拉伸力关系表达式;对拉伸后的有机玻璃进行冷却定型模拟,航空玻璃冷却产生的力达到拉伸力的约2倍,采用拉杆回缩的方式减小收缩力10000 N,防止玻璃破裂或设备损坏。研究结果表明,35 mm厚航空玻璃的双向拉伸试验结果与仿真结果一致,根据仿真结果优化拉伸工艺,提高了拉伸质量与成功率。 展开更多

关键词 航空玻璃 黏弹性 双向拉伸 有限元仿真

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大直径零件机器视觉转角测量标定方法 被引量：1

15

作者 丁鹤华 杜坡 段振云 《机械管理开发》 2022年第7期64-66,共3页

针对大直径零件机器视觉转角测量中,应用一块标定板作为视觉测量标定靶成本高、加工难且所需采集的图像信息仅为标定板的一部分等问题,提出一种新的标定方法。该方法采用在转角测量基准板上安装两块小尺寸标定板,并对两块小尺寸标定板... 针对大直径零件机器视觉转角测量中,应用一块标定板作为视觉测量标定靶成本高、加工难且所需采集的图像信息仅为标定板的一部分等问题,提出一种新的标定方法。该方法采用在转角测量基准板上安装两块小尺寸标定板,并对两块小尺寸标定板标定的方式,得到像素坐标系到世界坐标系的转换参数,以实现双目机器视觉下两块小尺寸标定板在标定靶坐标系的统一。 展开更多

关键词 机器视觉标定 转角测量 二维坐标转换 像素当量

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