一、金属断口表面定量测量与三维重建（论文文献综述）
闫华东[1]（2020）在《工程铸钢材料的细观缺陷损伤演化分析与模拟》文中研究指明铸钢件因其设计合理性与实用性得到了工程界越来越多的关注。与热轧钢构件相比,铸钢件的浇注过程容易卷入气体、杂质等,并且缺少轧机轧制过程,导致铸钢中的缺陷数量远多于热轧钢中的缺陷数量。缺陷的存在破坏了材料的连续性,减小了构件受力时的有效截面面积,造成局部构件及整体结构力学性能下降。由于铸钢件总是带缺陷工作的,该问题制约了铸钢材料、构件和结构的进一步发展应用。只有充分认识缺陷对铸钢件和结构系统力学性能的影响,才能在设计与应用中充分体现铸钢件的优势。铸钢件中的宏观缺陷易于观测和发现,相关研究较多,在工程中已引起了相当的重视,制定了相应的检测、修补方法和措施。因此,本文重点研究了铸钢材料中的微细观缺陷,实际为等效直径大于62.23μm的细观孔洞。论文首先对铸钢材料的化学成分、微观结构、宏观力学性能进行研究;然后基于X射线断层扫描方法,对铸钢材料中细观缺陷的特征（数量、大小、形态和分布规律）进行统计分析,并按照细观缺陷的真实形态建立三维有限元模型,探讨细观缺陷特征对材料力学性能的影响;其次从缺陷形核、长大和聚合3个阶段研究了材料的变形与破坏机制;最后对GTN细观损伤模型进行改进并利用该模型实现了铸钢件承载能力的验算。主要研究内容及成果如下:1.铸钢材料化学成分、微观结构及宏观力学性能的研究。为了更全面、准确地掌握铸钢材料的特性,对工程常用铸钢材料G20Mn5N的化学成分、微观结构和宏观力学性能进行了试验研究,并与普通热轧钢Q345、高强热轧钢Q460进行了详细地对比分析。利用直读光谱仪对3种钢材的化学成分进行分析;利用光学显微镜对3种钢材的组织结构进行观察;利用扫描电子显微镜对3种钢材的拉伸断口进行分析;最后利用三维数字图像相关（DIC）方法对G20Mn5N铸钢试样的单调拉伸试验过程进行监测,求得该材料的各项宏观力学性能参数,并与已发表文献中Q345热轧钢和Q460热轧钢的宏观力学性能进行比较分析。结果表明,铸钢材料与热轧钢材料中含量相差最大的元素为镍元素,由于G20Mn5N铸钢中镍元素的含量比Q345热轧钢和Q460热轧钢中的镍元素含量高,所以铸钢的组织更均匀更细小,该微观结构特征又进一步影响了铸钢的宏观力学性能,主要表现为铸钢具有更好的韧性。2.铸钢材料中细观缺陷的数量、大小、形态及分布规律的研究。基于三维X射线断层扫描技术对工程中常用的G20Mn5N铸钢、Q345热轧钢和Q460热轧钢3种钢材中的细观缺陷进行观察,对比分析了铸钢与热轧钢材料中细观缺陷在数量、大小及形态方面的异同点。然后按照缺陷特征对铸钢材料中的细观缺陷进行分类,并对细观缺陷的分布规律进行统计。分析结果表明,铸钢材料中细观缺陷的数量约为热轧钢材料中细观缺陷数量的5倍,并且铸钢材料中细观缺陷的体积更大、形态更不规则;铸钢材料中的细观缺陷可以分为气孔、气缩孔和缩孔3类;缺陷的等效直径大小遵从三参数对数正态分布;材料中各类缺陷的分布是否均匀与其数量没有直接关系,而是由缺陷的形成原因所决定,缺陷之间的聚合倾向受缺陷数量的影响较大,数量越多发生聚合的概率越大。3.铸钢材料中细观缺陷特征对其力学性能的影响研究。基于G20Mn5N铸钢的三维X射线断层扫描数据,构建了与铸钢材料中细观缺陷大小相同、形态一致的三维实体模型,然后考虑细观缺陷的尺寸大小、形态特征等,建立了施加周期性边界条件的代表性体积单元（RVE）模型,以研究细观缺陷特征与材料宏观力学性能之间的关系。研究结果表明,不能将具有复杂形态的细观缺陷简化或理想化等效为球体,等效后的缺陷完全光滑,会造成较大的分析误差;细观缺陷的体积、形态对应力集中、材料弹性模量均有影响,缺陷体积越大、缺陷形态越不规则,缺陷引起的应力集中越严重、对材料弹性模量的折减就越大;临界应变值是缺陷增长速率由慢变快的分界点,初始缺陷体积分数越大,对应的临界应变则越小,但是缺陷形态对缺陷增长过程中临界应变的影响不显着。4.载荷作用下铸钢材料中细观缺陷演化过程的研究。基于中断的非原位X射线断层扫描试验,分别从缺陷形核、长大和聚合3个阶段揭示了材料的变形与破坏机制。由于材料微细观结构上的不均匀性,随着基体应变的不断累积,新的缺陷不断产生,在新缺陷产生的同时,伴随着缺陷体积的增长,当缺陷的大小、数量演化到一定程度后便会相互聚合形成裂纹。结果表明,材料内部缺陷的形核、生长和聚合行为是相辅相成的,并非完全独立的,对缺陷的某个演化阶段进行分析时不应该独立于其它阶段而单独分析;中心裂纹在轴向拉伸载荷的作用下沿垂直于载荷的方向进行扩展,由于受最大切应力和最小颈缩横截面影响,裂纹实际是沿2个45°方向的平面交替扩展。5.铸钢材料细观损伤本构模型研究及铸钢件承载能力校核。将Ramberg-Osgood弹塑性硬化准则、Thomason塑性极限载荷模型与GTN细观损伤模型进行耦合,耦合后的细观损伤模型有效解决了材料硬化与缺陷聚合问题;进一步研究了细观损伤模型参数的标定方法,将X射线断层扫描试验与反演法相结合确定了细观损伤模型的最优参数组合值,该方法克服了单一标定方法的局限性。最后基于不考虑损伤的本构模型和考虑了损伤的本构模型分别对铸钢件的承载力进行校核验算,结果表明,是否考虑损伤对铸钢件正常使用极限状态的校核结果影响不大,但是对铸钢件的极限承载力校核结果有较大影响。
刘斌[2]（2019）在《复合材料变形演化的微结构调控机制实验研究》文中进行了进一步梳理材料的增强与增韧为结构优化设计提供基础。然而,材料或构件的变形失效往往起始于内部,材料的结构演化和变形分析需要强有力的三维表征手段。本文结合SR-CT与DVC,以短纤维增强和胶原纤维增韧的材料三维结构演化与内部应变分析为对象进行了研究。首先,对材料内部微结构表征和三维应变演化的必要性进行了探讨,阐明了两者对材料力学性能分析的重要性,彰显了 SR-CT与DVC结合对研究材料变形失效过程中微结构调控机制的重要前景。其次,通过对SR-CT力学加载设备的改进,大幅提高了有效投影角度,实现了三维应变与结构演化的关联分析。然后,结合SR-CT与DVC方法分别对增强材料（纤维增强树脂基复合材料）和增韧材料（胶原纤维增韧鹿角材料）进行了实验研究;开展了短纤维增强复合材料内部变形失效机制行为的实验研究,表征了结构分布与应变演化的耦合作用,分析了结构和应变与材料力学性能的关联机制;开展了生物多孔结构材料鹿角的内部力学行为实验分析,发现了内部微裂纹附近的应变集中与微结构演化新现象,提出了损伤失效与增韧机制。本文的主要研究内容如下:一、改进了 SR-CT力学加载设备的支撑部件,大幅提高了有效投影角度,为材料撤结构的精确重建提供基础;通过对应变的提取与分析,使应变与微结构的关联分析成为可能,为研究材料失效过程的应变与微结构耦合作用提供了途径。对增加投影角度后的CT数据进行了比较分析,通过对比分析和实验验证对改进设备的有效性进行了讨论。对材料内部三维特征结构（如纤维、孔洞和微管道）进行了提取,为材料变形以及失效过程分析做准备。针对多相复合材料变形不均匀的问题,进一步发展了材料三维内部变形演化分析方法;通过应变集中区的提取,将微结构与应变演化进行关联研究。二、开展了短纤维增强复合材料变形失效机制的微结构调控研究。通过微结构演化和三维内部应变分析,建立了复合材料失效过程应变演化与纤维排布的关联。对短碳纤维增强材料变形不均匀现象进行了深入的研究,把特定区域的应变集中现象与材料微结构关联起来进行了分析。讨论了微结构和应变演化与材料失效过程的关联机制。并对不同构型的纤维排布进行了有限元模拟分析,讨论了纤维相对于加载方向的倾角和纤维相对位置这两个关键参数对应变分布的影响。三、研究了韧性材料一鹿角多孔结构材料孔洞与微管道的增韧机制。分析了胶原纤维排布、变形演化与损伤失效的过程,提出了微结构排布（形状、位置）对损伤失效形貌的影响。对鹿角试样进行了高分辨率（0.33μm/pixel和0.165μm/pixel）的在线加载实验,密实材质试样有微裂纹扩展,但过程很短难以捕捉。试样断口呈非平面型,分析可知,这是试样特殊的微结构分布所导致的S型裂纹面。变形场演化结果表明,材料在加载过程中的应变分布是不均匀的,且存在着应变集中。在裂纹面位置处的应变集中区明显多于其他区域,这是由于变形局部化导致损伤萌生与发展,进而微裂纹扩展形成裂纹面。
任斐斐[3]（2019）在《基于结构光照明显微的多视角表面形貌测量方法研究》文中认为显微三维表面形貌测量技术在机械加工、纳米技术和生物医学等研究领域发挥着至关重要的作用,目前主流的技术包括扫描白光干涉显微镜、反射式共聚焦显微镜、数字全息显微镜和光切片结构光照明显微镜等。其中光切片结构光照明显微技术可对样品的三维表面形貌进行测量,具有高速、全彩、高分辨等优点。然而,与所有采用落射式照明的三维显微成像系统一样,结构光照明显微系统能够收集的来自物体表面的反射光的角度范围受物镜数值孔径（Numerical Aperture,NA）的限制。在对大倾角物体成像时,物体表面的反射光无法被物镜收集,从而造成了成像结果中信息丢失的问题。本文将基于多视角测量,解决结构光照明显微对大倾角物体成像时的信息丢失问题。主要研究内容如下:1.提出了一种基于多视角融合的光切片结构光照明显微成像方法。传统的光切片结构光照明显微系统受物镜NA的限制,无法收集表面大斜率物体的反射光,因此会在图像中产生信息丢失的问题。本文通过对样品进行三维旋转,采集样品在不同方向的光切片图像,并利用多角度融合算法补全单一角度图像中的丢失信息,最终可获得完整的样品三维形态与表面形貌。该方法解决了大倾角物体表面形貌测量时的信息丢失问题,对复杂表面的形貌测量具有重要意义。2.提出了一种多视角光切片三维图像的融合算法,实现了多种复杂表面样品的三维表面形貌测量。该算法的核心步骤包括三维旋转和三维拼接。通过不同角度的三维光切片图像的坐标变换,并将这些结果进行融合,即可获得完整的样品表面形貌信息。利用该方法,我们有效地解决了单一视角下大斜率表面的信息丢失问题。最终,实验证明,使用NA=0.3的物镜拍摄即可实现NA=0.46的物镜的角度收集范围。3.设计并搭建了一套紧凑型多视角彩色光切片结构光照明显微成像系统。整个系统的尺寸为47cm（长）×30cm（宽）×32cm（高）,由位移模块、结构光产生模块、光学成像模块和自动控制模块四大部分构成。其中位移模块用于旋转、平移样品,结构光产生模块用于产生结构光照明光,光学成像模块用于对样品进行成像。不同硬件设备的同步控制全部由自行研发的基于Matlab的Multi-view ImageScan软件来实现,可以实现对大倾角样品的三维光切片成像。
熊伟腾[4]（2019）在《基于分形理论的非定向有机玻璃拉伸断口形貌研究》文中研究表明航空有机玻璃在飞机上应用较多,近年来因航空有机玻璃受损而引发的事故时有发生,为了避免此类事故再次发生,航空有机玻璃失效原因的分析尤为重要,但是目前有机玻璃失效分析以断口形貌定性分析为主,而随条件变化的系统性规律性认识的诊断依据还不完全,所以寻找合适的有机玻璃断口定量分析方法以及探究断口形貌与断裂条件之间的关系对有机玻璃失效分析有着重要的意义。本研究首先利用体视显微镜和扫描电镜对有机玻璃断口形貌进行了观测,通过建立断口形貌参数和拉伸条件的拟合曲线,得出厚度分别为2.5 mm和5 mm的有机玻璃拉伸断口形貌存在相同的变化规律:当拉伸速率不变时,镜面区和雾状区尺寸随拉伸温度的增加而增大,断口雾状区表面粗糙度随着拉伸温度的增加而减小;当拉伸温度不变时,镜面区和雾状区尺寸随拉伸速率的增加而减小,断口雾状区表面粗糙度随着拉伸速率的增加而增大。其次,基于分形理论对断口形貌进行了刻画,得出有机玻璃断口雾状区和肋状区具有分形特征,并且雾状区扫描电镜图像属于随机分形图形;为探究断口雾状区分形维数与拉伸条件的关系,建立了断口雾状区分形维数与拉伸条件的拟合曲线,结果显示有机玻璃拉伸断口雾状区分形维数随拉伸温度的增加而增大,随拉伸速率的增加而减小。最后为了探究形貌参数和分形维数的关系,对拉伸断口雾状区的形貌参数和其分形维数进行相关性分析以及曲线拟合,研究结果表明雾状区尺寸与分形维数拟合曲线呈正比例关系,雾状区表面粗糙度与分形维数拟合曲线呈反比例关系,但是不同拉伸条件和试样厚度对应的拟合曲线关系式存在差异。
熊伟腾,范金娟,王云英,肖淑华[5]（2019）在《材料断口分形维数测量方法研究进展》文中进行了进一步梳理通过对材料断口定量研究重要性的描述引入分形理论。首先,从分形定义、分形特征图形和分形计算原理3个方面对分形理论进行阐述;其次,介绍小岛法、垂直截面法、计盒维数法等3种分形维数的基本测量方法及其改进方法;最后,对分形实验中可能出现的变量进行简要分析。本研究提出测量分形维数实验时优先考虑计盒维数法,以及在分形实验前需要控制断口参数、拍摄方案、拍摄数据处理方式等实验变量。
杨嘉佳[6]（2017）在《铝合金双丝PMIG焊熔池视觉特征规律及表面形态三维重构》文中进行了进一步梳理焊接过程智能传感与控制是近年来焊接领域一个重要的研究方向。铝合金材料熔点低、导热系数大、液态熔池粘度小导致其焊接过程中热积累效应明显,很容易出现焊塌、焊穿、变形、夹渣、气孔和熔透不均匀情况。本文在铝合金双丝PMIG焊接工艺与焊缝成形试验研究的基础上,利用熔池视觉传感方法对焊接过程进行智能感知,通过图像处理和视觉特征提取,研究铝合金双丝焊熔池二维视觉特征规律,并利用双目立体视觉方法对铝合金双丝PMIG焊熔池表面形态进行三维重构。首先开展了厚度为6-60mm5A06铝合金双丝PMIG焊接工艺试验,获得了典型厚度下的铝合金最佳焊接工艺参数范围,并对接头进行了显微组织和力学性能测试。在分析坡口类型、坡口间隙、热输入量对焊缝成形影响的基础上提出了利用视觉传感方法控制焊接质量的思路。提出了一种双丝PMIG焊双摄像机双向熔池同步视觉传感方法,开发了基于Lab VIEW平台的双向图像实时采集软件,利用外部触发电路实现两个摄像机同步采集,同步精度可达1μs。设计了双向采集专用夹具,结构小巧,方便调节。通过电弧光谱分析和曝光量控制,选用中心波长为980nm的近红外波段,在摄像机曝光时间为2ms以内时能够有效滤除电弧光的干扰,获得景深大、图像细节丰富的双向清晰熔池图像。强烈电弧光、电磁和机械干扰、液固态没有明显色泽区分等因素会造成铝合金双丝PMIG焊熔池图像中存在孔洞、边缘灰度不连续、横纹等干扰,给边缘提取带来困难。针对边缘灰度不连续和内部孔洞的熔池图像,提出了两种图像轮廓提取方法,一种是基于空域滤波、数学形态学、边缘梯度算子的轮廓提取方法,另一种是基于Snake主动轮廓模型的边缘提取方法。针对存在横纹干扰的熔池图像,提出了频域滤波方法,构造了巴特沃斯低通滤波器,去除了横纹干扰,并利用Canny边缘梯度算子提取轮廓的图像处理方法。熔池轮廓提取结果证实了三种方法的有效性。定义了熔宽、半长、面积、周长、抛物线系数、分散度等熔池几何特征参数和基于图像灰度共生矩阵的能量均值、熵均值、对比度均值、逆差矩均值等熔池纹理特征参数,形成了铝合金熔池视觉特征参数体系,并设计了尾部和侧面铝合金熔池图像视觉特征参数提取算法。通过对双丝PMIG铝合金焊接过程中存在缺陷和不同成形状态下双向熔池图像进行视觉特征参数分析,获得了铝合金双丝PMIG焊熔池视觉特征规律,并基于此建立了BP和RBF神经网络熔透识别模型,通过网络训练和测试,利用BP神经网络熔透识别正确率为90%,而利用RBF神经网络熔透识别正确率可以达到94%。针对铝合金双丝PMIG焊熔池表面形态开展三维重构研究,建立了双目平行非线性立体视觉三维重构模型。通过摄像机立体标定获得了内部矩阵和外部矩阵,通过已知标记点的三维斜面板验证了模型的精度,Yw方向上的误差最大,平均误差为0.16mm,标准差为0.26mm。利用该模型实现了静态弧坑和焊道的三维表面重构,验证了该模型在双丝PMIG焊系统下的有效性,通过归一化互相关匹配算法获得了铝合金双丝PMIG熔池表面形态的视差图,结合摄像机内外部矩阵,最终实现了铝合金PMIG焊熔池表面形态的三维重构。
张蒙[7]（2017）在《基于显微图像的短纤维增强复合材料微观结构定量表征方法的研究》文中进行了进一步梳理短纤维增强复合材料中,纤维的长度和取向分布可反映材料的内部微观结构,对分析材料的宏观性能起着极为重要的作用。但目前传统的基于显微图像处理的纤维取向和长度的测量方法在实际应用中存在工作量大、工作效率低、测量结果易受影响等问题。因此,本文主要从提升工作效率和结果可靠性的角度出发,分别对纤维长度和取向的测量方法进行了研究。提出了一种基于骨架分段组合的纤维长度自动测量方法,主要解决了复杂交叉情况下纤维分离的问题,使纤维长度的测量能够同时满足自动化测量和大规模测量的要求。该方法的核心在于提出使用纤维骨架段代替离散像素点作为检测纤维的基础数据,从而避免纤维复杂交叉情况对纤维检测效率和准确度的影响,实现交叉纤维的自动分离。经实验证明,该方法切实有效,纤维长度测量结果与手工测量结果最大相对误差仅为5.2%,获得的纤维长度分布曲线与手工计算结果非常一致。成功将SEM三维重建技术应用于纤维取向的测量,创新性提出了一种基于SEM三维重建的纤维取向测量方法。首先对SEM立体图像对间的极几何关系进行了分析,发现SEM立体图像对中极线是近似水平的,并且对应极线高度之差为一个定值。通过对比分析,选择双边滤波和GAC活动轮廓模型分别对SEM图像进行平滑和分割处理,进而正确提取了纤维轮廓。利用极线约束、最高-最低轮廓点约束简化了纤维轮廓的匹配过程,并成功恢复了纤维轮廓的三维信息。利用随机抽样一致性思想对基于坐标转换的三维空间圆柱面拟合方法进行了改进,以降低轮廓点云中噪声和离群点的影响,准确拟合出纤维柱体并确定了纤维轴线方向。最终提出了基于SEM三维重建的纤维取向测量方法。碳纤维增强PLA复合材料薄膜断面上纤维取向测量实验结果表明,基于SEM三维重建的纤维取向测量方法具有较高准确性,可以很好地完成纤维取向及分布的测定任务。碳纤维增强PLA复合材料拉伸样条断口上纤维取向测量实验结果表明,基于SEM三维重建的纤维取向测量方法可以得到丰富和准确的量化分析结果,使借助SEM对复合材料中纤维取向的研究从定性分析提升至定量表征。本文的研究工作为定量表征短纤维增强复合材料的微观结构提供了实用手段,为复合材料的设计与研究提供了客观的数据支持。
陈春根[8]（2016）在《基于贝叶斯估计的白光干涉信号三维去噪研究》文中认为金属断口表面微观形貌特征对于零件断口的失效分析具有很高价值,因此获取金属断口的表面形貌信息非常重要。本文提出采用扫描白光干涉法获取三维形貌数据,该方法结构简单,扫描速度快并且纵向精度高。白光干涉检测过程既包含了横向二维空间数据采集,也包含了纵向一维时间序列扫描,所以在整个检测过程中,会同时引入空间噪声和时间噪声,而且两种噪声会相互叠加形成时空分布的三维噪声,造成微弱白光干涉信号进一步复杂退化,影响后期对特征信号的提取,从而导致严重的三维形貌重建误差。本文在基于白光干涉信号的拉普拉斯先验模型,以及高斯分布的横向二维空间噪声和伽马分布的纵向一维时间噪声条件下,利用贝叶斯估计方法和最速下降求解方法对信号进行三维去噪处理,并同其它去噪方法进行了对比分析。在系统构建中,采用GPU硬件加速以及在Visual Studio 2010环境下CUDA并行算法编程,实现了快速断口干涉信号处理以及表面形貌三维重建。实验证明白光干涉信号在采集过程中存在横向二维空间噪声和纵向一维时间噪声。结果表明:相对于其它方法,利用贝叶斯估计的三维去噪情况下,白光干涉信号的平均峰值信噪比提高了0.8db-5.6db,平均均值方差降低了0.2-1.3,另外,经过GPU并行加速,白光干涉信号处理和表面形貌三维重建速度相对于单独采用CPU提高了近9.3倍左右。
王卫红[9]（2014）在《基于贝叶斯估计的金属断口表面白光干涉检测信号去噪研究》文中进行了进一步梳理由于工程零件断口表面的特征信息对于研究断裂的形成机理以及扩展过程具有相当重要的价值，因此断口微观形貌的定量分析越来越受到人们的重视。采用扫描电镜来获取断口表面微观形貌是一种较常用的方法，但获取的二维图像数据缺少纵向表面高度信息。近年来，针对断口表面形貌极其复杂的三维特征，人们已着重转向采用三维方式来探讨和获取断口表面的微观形貌，在表面三维微观形貌的众多测量方法中，我们所采用的扫描白光干涉法具有系统结构简单、成本低、检测速度快、精度达纳米级别等技术特点。但在许多具体的实际测量过程中，由于受到环境、实验设备等因素的干扰，实验中所采集到的白光干涉信号中含有大量的噪声，极大地影响了信号的测量精度。因而，白光干涉信号前期的去噪处理工作显得尤为重要，对白光干涉信号进行去噪处理不仅能够剔除信号中的噪声，而且还能突出有用信号的特征，从而为后续的断口表面三维微观形貌的重建打好基础。考虑到金属断口表面形貌具有极其复杂的特点，本文首先采用扫描白光干涉法对30CrMnSiA合金样品断口表面进行实验检测，从而得到待测面的白光干涉图序列，然后通过MATLAB编程对采集到的白光干涉图序列进行处理，进而检测出金属断口表面单像素点的白光干涉检测信号。其次，针对白光干涉检测信号的强噪声特性，本文首次提出一种基于贝叶斯估计的信号去噪方法，应用于合金断口表面的白光干涉检测信号的去噪处理，并且与常用的几种信号处理方法（中值滤波、均值滤波法、傅里叶变换、小波变换）的去噪效果进行了对比。最后利用基于贝叶斯估计的信号去噪算法对30CrMnSiA合金断口的白光干涉系列图像进行表面三维微观形貌重建，并采用二维剖面图法以及功率谱密度法与原始表面形貌数据进行了分析与比较。根据信号去噪性能指标（均方误差、峰值信噪比）以及信号的频谱分布这两种去噪评判标准，实验结果表明，基于贝叶斯估计的去噪方法不仅提高了去噪后白光干涉检测信号的去噪性能，而且大幅度地保留了信号的细节信息和边缘信息，并有效地改善了白光干涉检测信号严重退化及畸变的问题，是一种实现简单、效果较好的信号去噪方法。
董吉凯[10]（2014）在《2219铝合金焊接接头韧性评估方法研究》文中认为随着火箭贮箱材料的升级换代，2219铝合金逐渐成为贮箱材料的主要选用材料。2219铝合金的使用为新的焊接工艺方法的应用创造了空间，搅拌摩擦焊、变极性等离子、真空电子束等焊接方法已开始应用于贮箱焊接。长期以来，铝合金贮箱焊接接头性能主要通过抗拉强度和延伸率来评价，对焊接接头韧性一直缺乏科学的评价。本文以2219铝合金焊接接头为研究对象，结合分形理论对各种工艺条件下的2219铝合金焊接接头的韧性评估方法展开研究。论文进行了2219铝合金焊接接头的静拉伸试验，经过对试验数据的处理，得到了各种工艺条件下的2219铝合金焊接接头的抗拉强度，屈服极限，延伸率及表征韧性强弱的应力应变曲线面积。论文借助扫描电镜对焊接接头拉伸断口从宏观和微观两个层次进行了形貌分析。从宏观形貌来看断口表面呈现纤维区、放射区、剪切区三个区域，不同工艺条件的断口每个区域的面积不同。从微观形貌来看发现本次试验的断裂形式主要是准解理断裂和韧窝断裂。通过三维重构平台对静拉伸断口SEM图像进行了三维重建，获得了断口表面的三维数值信息。采用立方体覆盖法对试样断口三维表面进行计算，得到了各试验件断口的分形维数。论文对2219铝合金焊接接头静拉伸试验结果进行了系统分析，得到了各工艺参数对接头强度、延性、韧性力学性能指标的影响规律。论文将表征韧性强弱的应力应变曲线面积进行处理，得到评价韧性的指标，通过对试验数据的分析，建立了不同焊接方式下韧性指标与材料抗拉强度与分形维数之间的关系模型。
二、金属断口表面定量测量与三维重建（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、金属断口表面定量测量与三维重建（论文提纲范文）
（1）工程铸钢材料的细观缺陷损伤演化分析与模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 研究背景及意义 |
| 1.2.1 课题背景 |
| 1.2.2 研究意义 |
| 1.3 铸钢材料与铸造工艺综述 |
| 1.3.1 铸钢材料的分类 |
| 1.3.2 铸造工艺简介 |
| 1.4 铸钢件无损探伤技术综述 |
| 1.4.1 磁粉探测 |
| 1.4.2 渗透检测 |
| 1.4.3 超声波检测 |
| 1.4.4 三维X射线断层扫描技术 |
| 1.5 损伤力学分析方法概述 |
| 1.5.1 宏观损伤力学 |
| 1.5.2 细观损伤力学 |
| 1.6 主要研究内容及技术路线 |
| 1.6.1 主要研究内容 |
| 1.6.2 技术路线 |
| 第二章 铸钢材料化学成分、微观结构及宏观力学性能的试验研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 化学成分分析 |
| 2.3 微观结构观察 |
| 2.3.1 金相组织 |
| 2.3.2 拉伸断口形貌 |
| 2.4 宏观力学性能测试 |
| 2.4.1 测试方法 |
| 2.4.2 测试试样与设备 |
| 2.4.3 测试结果 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 铸钢材料细观缺陷几何特征及分布规律研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 三维X射线断层扫描试验 |
| 3.2.1 试样 |
| 3.2.2 试验设备 |
| 3.3 试验结果分析 |
| 3.3.1 铸钢材料与热轧钢材料细观缺陷特征的对比分析 |
| 3.3.2 铸钢材料中细观缺陷的分类统计 |
| 3.3.3 铸钢材料中细观缺陷尺寸分布的统计分析 |
| 3.3.4 铸钢材料细观缺陷分布均匀性的统计分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 铸钢材料细观缺陷特征对其宏观力学性能的影响分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 细观缺陷三维模型的构建 |
| 4.2.1 数据获取 |
| 4.2.2 图像分割和三维重建 |
| 4.2.3 面网格优化 |
| 4.2.4 实体模型生成 |
| 4.2.5 有限元模型生成 |
| 4.3 代表性体积单元的有限元分析 |
| 4.3.1 代表性体积单元的概念 |
| 4.3.2 代表性体积单元的边界条件 |
| 4.3.3 均匀化方法 |
| 4.3.4 代表性体积单元模型 |
| 4.3.5 数值计算结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 铸钢材料细观缺陷演化过程的试验观测与分析研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 中断的非原位X射线断层扫描试验 |
| 5.2.1 试样 |
| 5.2.2 试验方案 |
| 5.3 试验结果分析 |
| 5.3.1 不同变形阶段的细观缺陷特征统计 |
| 5.3.2 细观缺陷演化过程的分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 细观损伤本构模型研究及铸钢件承载能力验算 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 改进的GTN细观损伤本构模型 |
| 6.2.1 GTN细观损伤本构模型的发展历程 |
| 6.2.2 GTN细观损伤模型的改进 |
| 6.3 改进的GTN细观损伤模型中参数值的标定 |
| 6.3.1 参数标定方法介绍 |
| 6.3.2 有限元模型的建立 |
| 6.3.3 参数标定过程研究 |
| 6.4 试验与数值结果对比分析 |
| 6.5 铸钢节点的承载力验算 |
| 6.5.1 工程概况 |
| 6.5.2 最不利工况下的有限元计算 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 研究与结论 |
| 7.2 主要创新性工作与意义 |
| 7.3 进一步工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表论文名录 |
（2）复合材料变形演化的微结构调控机制实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABASTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 三维排布结构增强材料 |
| 1.1.2 随机短纤维复合材料 |
| 1.1.3 随机多孔结构材料 |
| 1.2 内部微结构表征实验和三维应变演化方法研究 |
| 1.2.1 研究内部微结构和三维应变演化的必要性 |
| 1.2.2 材料内部微结构表征实验和三维应变演化 |
| 1.3 本领域的主要难点和研究目标 |
| 1.3.1 本领域的主要难点 |
| 1.3.2 本文的主要研究目标 |
| 1.4 本文主要内容 |
| 第二章 SR-CT加载设备改进与三维应变特征分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 高分辨SR-CT加载实验的特点及三维应变分析的难点 |
| 2.2.1 SR-CT微力加载实验的特点 |
| 2.2.2 材料变形的三维应变分析的难点 |
| 2.3 SR-CT材料拉伸设备的改进及材料微结构提取 |
| 2.3.1 SR-CT材料拉伸设备的改进 |
| 2.3.2 SR-CT在线加载实验及材料微结构信息提取 |
| 2.4 材料三维应变集中区演化特征分析 |
| 2.4.1 DVC计算策略及实现路线 |
| 2.4.2 应变获取及应变集中区的提取 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 短碳纤维增强复合材料变形失效机制的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 短碳纤维增强复合材料SR-CT在线实验及结果 |
| 3.2.1 短碳纤维增强复合材料微小试样的制备 |
| 3.2.2 短纤维增强复合材料原位SR-CT准静态拉伸实验 |
| 3.2.3 短纤维增强复合材料原位SR-CT加载实验结果 |
| 3.3 加载序列下短纤维复合材料变形演化结果 |
| 3.3.1 短纤维复合材料三维内部应变计算方法与应变分量 |
| 3.3.2 增量等效应变与累积等效应变的结果 |
| 3.4 短纤维增强材料失效过程的应变演化与微结构关联机制 |
| 3.4.1 累积等效应变与材料性能退化 |
| 3.4.2 应变演化和纤维排布与材料失效过程的关联机制 |
| 3.4.3 纤维排布对应变演化作用的有限元模拟研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 韧性材料微结构增韧机制研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 鹿角多孔结构材料SR-CT在线加载实验及结果 |
| 4.2.1 试样的制备 |
| 4.2.2 韧性材料高分辨率SR-CT在线加载实验 |
| 4.2.3 SR-CT在线加载实验结果 |
| 4.3 加载序列下鹿角多孔结构材料变形演化结果 |
| 4.3.1 加载序列下的三维结构数据及DVC计算结果 |
| 4.3.2 试样宏观变形与三维微结构演化 |
| 4.4 材料失效过程的应变演化与微结构增韧机制研究 |
| 4.4.1 试样应变集中的总体分布特征 |
| 4.4.2 局部应变集中和微结构的增韧作用 |
| 4.4.3 裂纹扩展方式与微结构的关联机制 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 本文总结与工作展望 |
| 5.1 本文总结 |
| 5.2 本文创新之处 |
| 5.3 研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文 |
（3）基于结构光照明显微的多视角表面形貌测量方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 专业术语中英文对照表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 常见三维表面形貌测量方法概述 |
| 1.1.1 扫描白光干涉显微镜 |
| 1.1.2 反射式共聚焦显微镜 |
| 1.1.3 数字全息显微镜 |
| 1.1.4 光切片结构光照明显微镜 |
| 1.1.5 对比总结 |
| 1.2 大斜率物体成像时的信息丢失问题 |
| 1.2.1 产生原因及研究现状 |
| 1.2.2 基于光切片结构照明显微的解决方案 |
| 1.3 本论文的研究目标、意义以及内容安排 |
| 第2章 多视角彩色光切片图像融合算法 |
| 2.1 传统的三维重建技术 |
| 2.2 显微多视角图像的三维重建 |
| 2.3 多视角彩色光切片图像融合算法 |
| 2.3.1 光切片算法 |
| 2.3.2 三维旋转 |
| 2.3.3 三维拼接 |
| 2.4 三维高度图计算 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 多视角结构光照明显微成像系统的设计和搭建 |
| 3.1 多视角结构光照明显微成像系统的原理 |
| 3.1.1 投影式结构光产生方案 |
| 3.1.2 多视角的实现方式 |
| 3.2 多视角光切片结构光照明显微成像系统 |
| 3.2.1 系统设计和整机结构 |
| 3.2.2 位移模块 |
| 3.2.3 结构光产生模块 |
| 3.2.4 光学成像模块 |
| 3.2.5 自动控制模块 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 大斜率物体表面形貌测量实验结果 |
| 4.1 样品的选择 |
| 4.2 金属表面多视角三维成像结果 |
| 4.3 生物表面多视角三维成像结果 |
| 4.4 讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 总结和展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（4）基于分形理论的非定向有机玻璃拉伸断口形貌研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 综述 |
| 1.1 研究目的及意义 |
| 1.2 有机玻璃断口形貌研究现状 |
| 1.3 分形理论的发展及运用 |
| 1.3.1 分形理论的由来 |
| 1.3.2 分形的定义和分形特征图形 |
| 1.3.3 分形理论的重要参量－分形维数 |
| 1.3.4 分形理论在各个学科中的运用 |
| 1.4 基于分形理论对材料断口的研究现状 |
| 1.4.1 分形理论在各类材料断口上的运用 |
| 1.4.2 断口特征分形刻画及分形断裂模型 |
| 1.4.3 材料断口分形测量方法及研究进展 |
| 1.5 研究方案及主要研究内容 |
| 1.5.1 研究方案 |
| 1.5.2 主要研究内容 |
| 第2章 试验过程与方法 |
| 2.1 试验材料的制备及拉伸实验 |
| 2.1.1 试验材料 |
| 2.1.2 拉伸试样的制备 |
| 2.1.3 不同拉伸变量的拉伸试验 |
| 2.2 断口表面形貌分析 |
| 2.2.1 断口形貌观察 |
| 2.2.2 断口特征区域尺寸测量 |
| 2.2.3 断口雾状区表面粗糙度测量 |
| 2.3 断口分形维数的计算 |
| 2.3.1 断口形貌的分形刻画 |
| 2.3.2 分形维数测量方法的选择 |
| 2.3.3 断口图像处理 |
| 2.3.4 断口分形维数的计算 |
| 第3章 有机玻璃拉伸断口规律分析 |
| 3.1 拉伸温度对断口形貌的影响 |
| 3.1.1 断口形貌变化 |
| 3.1.2 特征区域尺寸变化 |
| 3.1.3 表面粗糙度变化 |
| 3.2 不同拉伸速率下断口特征变化 |
| 3.2.1 断口形貌变化 |
| 3.2.2 特征区域尺寸变化 |
| 3.2.3 表面粗糙度变化 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 断口雾状区的分形维数计算及分析 |
| 4.1 拉伸温度对断口雾状区分形维数的影响 |
| 4.1.1 断口雾状区分形曲线提取 |
| 4.1.2 断口雾状区分形维数计算 |
| 4.1.3 拉伸温度对断口雾状区分形维数的影响 |
| 4.2 拉伸速率对断口雾状区分形维数的影响 |
| 4.2.1 断口雾状区分形曲线提取 |
| 4.2.2 断口雾状区分形维数计算 |
| 4.2.3 拉伸速率对断口雾状区分形维数的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 分形维数与断口参数相关性分析 |
| 5.1 分形维数与特征区域尺寸相关性分析 |
| 5.1.1 拉伸变量为温度时的数据分析 |
| 5.1.2 拉伸变量为速率时的数据分析 |
| 5.1.3 对比分析 |
| 5.2 分形维数与表面粗糙度相关性分析 |
| 5.2.1 拉伸变量为温度的数据分析 |
| 5.2.2 拉伸变量为速率的数据分析 |
| 5.2.3 对比分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和参加科研情况 |
| 一、攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 二、攻读硕士学位期间参加科研情况 |
| 致谢 |
（5）材料断口分形维数测量方法研究进展（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 分行维数理论基础 |
| 1.1 分形理论的起源和定义 |
| 1.2 分形维数及计算原理 |
| 1.3 分形特征图形 |
| 2 断口分形维数测量方法 |
| 2.1 小岛法 |
| 2.2 垂直截面法 |
| 2.3 计盒维数法 |
| 3 分形实验研究的注意事项 |
| 4 结束语 |
（6）铝合金双丝PMIG焊熔池视觉特征规律及表面形态三维重构（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题意义 |
| 1.2 双丝GMAW焊接方法研究现状 |
| 1.3 熔池二维视觉传感方法研究现状 |
| 1.3.1 主动视觉法 |
| 1.3.2 被动视觉法 |
| 1.4 熔池图像处理方法研究现状 |
| 1.5 熔池表面形态三维重构研究现状 |
| 1.5.1 结构光法 |
| 1.5.2 阴影恢复形状法 |
| 1.5.3 双目立体视觉法 |
| 1.6 焊接质量智能控制研究现状 |
| 1.7 课题主要研究内容及研究方案 |
| 2 铝合金双丝PMIG焊工艺参数与焊接质量规律研究 |
| 2.1 试验条件 |
| 2.1.1 焊接设备 |
| 2.1.2 试验材料 |
| 2.1.3 试验分析测试方法 |
| 2.2 6mm铝合金双丝PMIG单面焊双面成形焊接工艺与组织性能 |
| 2.2.1 铝合金单面焊双面成形典型形态分类 |
| 2.2.2 铝合金单面焊双面成形焊接工艺试验 |
| 2.2.3 单面焊双面成形焊接接头显微组织及力学性能分析 |
| 2.3 30mm铝合金双丝PMIG焊接工艺与组织性能 |
| 2.3.1 双丝PMIG焊接工艺试验 |
| 2.3.2 接头显微组织及力学性能分析 |
| 2.4 60mm铝合金双丝PMIG焊焊接工艺与组织性能 |
| 2.4.1 双丝PMIG焊接工艺试验 |
| 2.4.2 焊接接头显微组织及力学性能分析 |
| 2.5 铝合金双丝PMIG焊焊接质量规律研究 |
| 2.5.1 焊接工艺参数对焊接质量的影响 |
| 2.5.2 常见焊接缺陷的产生机理和控制措施 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 铝合金双丝PMIG焊双向熔池同步视觉传感试验研究 |
| 3.1 弧焊区光谱分析 |
| 3.2 铝合金双丝PMIG焊双向同步熔池视觉传感系统设计 |
| 3.3 铝合金双丝PMIG焊双向熔池同步传感采集试验 |
| 3.3.1 清晰铝合金熔池图像传感条件 |
| 3.3.2 铝合金双丝PMIG双向同步采集系统性能测试 |
| 3.4 铝合金双丝PMIG单面焊双面成形熔池图像特征 |
| 3.4.1 典型成形状态下的熔池图像特征 |
| 3.4.2 典型焊接缺陷的熔池图像特征 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 铝合金双丝PMIG焊熔池图像处理方法研究 |
| 4.1 基于空域滤波和数学形态学的铝合金熔池图像处理 |
| 4.1.1 图像截取 |
| 4.1.2 空域滤波 |
| 4.1.3 灰度拉伸 |
| 4.1.4 图像分割 |
| 4.1.5 数学形态学处理 |
| 4.1.6 基于空域滤波和数学形态学处理的铝合金熔池图像处理 |
| 4.2 基于频域滤波的铝合金熔池图像处理 |
| 4.2.1 傅里叶变换 |
| 4.2.2 频域滤波基础 |
| 4.2.3 滤波器选择 |
| 4.2.4 基于频域滤波的铝合金熔池图像处理 |
| 4.3 基于Snake主动轮廓模型的铝合金熔池图像边缘提取 |
| 4.4 典型铝合金双丝PMIG焊熔池图像处理 |
| 4.4.1 典型未熔透熔池图像处理 |
| 4.4.2 典型熔透熔池图像处理 |
| 4.4.3 典型过熔透熔池图像处理 |
| 4.4.4 典型焊塌熔池图像处理 |
| 4.4.5 典型焊穿熔池图像处理 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 铝合金双丝PMIG焊熔池视觉特征规律研究 |
| 5.1 铝合金双丝PMIG焊熔池几何形态分析 |
| 5.1.1 铝合金双丝PMIG焊熔池轮廓拟合 |
| 5.1.2 铝合金双丝PMIG焊熔池轮廓计算 |
| 5.2 铝合金双丝PMIG熔池视觉特征参数定义 |
| 5.2.1 熔池图像几何特征参数定义及提取 |
| 5.2.2 熔池图像纹理特征参数定义及提取 |
| 5.3 铝合金双丝PMIG焊熔池视觉特征规律 |
| 5.3.1 典型成形状态下的熔池视觉特征规律研究 |
| 5.3.2 典型焊接缺陷的熔池视觉特征规律研究 |
| 5.4 基于熔池视觉特征的铝合金单面焊双面成形熔透状态识别 |
| 5.4.1 基于BP神经网络的单面焊双面成形熔透识别 |
| 5.4.2 基于RBF神经网络的单面焊双面成形熔透识别 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 铝合金双丝PMIG焊熔池表面形态三维重构研究 |
| 6.1 双目立体视觉 |
| 6.2 基于双目立体视觉的熔池三维重构系统建模 |
| 6.2.1 光轴汇聚式三维重构原理 |
| 6.2.2 光轴平行式三维重构原理 |
| 6.3 双目立体视觉三维重构关键技术 |
| 6.3.1 摄像机标定原理 |
| 6.3.2 摄像机标定方法 |
| 6.3.3 对极几何和极线校正 |
| 6.4 基于双目立体视觉的三维重构系统精度计算与分析 |
| 6.4.1 双目系统立体摄像机标定试验及结果 |
| 6.4.2 双目图像极线校正 |
| 6.4.3 三维斜面板特征点提取及三维坐标计算 |
| 6.4.4 三维重建误差计算与分析 |
| 6.5 基于双目立体视觉的铝合金PMIG焊缝表面三维重构 |
| 6.5.1 弧坑表面三维重构 |
| 6.5.2 焊道表面三维重构 |
| 6.6 基于双目立体视觉的铝合金PMIG熔池表面形态三维重构 |
| 6.7 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 不足与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（7）基于显微图像的短纤维增强复合材料微观结构定量表征方法的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 纤维取向和长度分布量化研究现状 |
| 1.2.1 常规纤维取向和长度分布量化研究 |
| 1.2.2 复合材料微观结构三维重构 |
| 1.2.3 当前纤维取向和长度测量方法的不足 |
| 1.3 研究思路 |
| 1.3.1 基于分段组合思想的纤维长度自动测量方法 |
| 1.3.2 基于SEM三维重建技术的纤维取向测量方法 |
| 1.4 研究内容和意义 |
| 1.4.1 研究意义 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 图像处理技术与SEM三维重建技术 |
| 2.1 数字图像处理技术 |
| 2.1.1 数字图像处理的目的 |
| 2.1.2 数字图像处理的主要内容 |
| 2.2 基于双目立体视觉的SEM三维重建 |
| 2.2.1 双目立体视觉技术 |
| 2.2.2 SEM三维重建技术 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 纤维长度自动测量方法研究 |
| 3.1 纤维长度分布图像采集 |
| 3.2 纤维长度自动测量方法 |
| 3.2.1 图像分割 |
| 3.2.2 图像细化 |
| 3.2.3 骨架分段组合 |
| 3.2.4 纤维长度计算 |
| 3.2.5 纤维长度自动测量方法整体流程 |
| 3.3 纤维长度测量实验与分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于SEM三维重建的纤维取向测量方法研究 |
| 4.1 SEM图像采集 |
| 4.2 纤维的分类及取向描述方法 |
| 4.2.1 纤维的分类 |
| 4.2.2 纤维取向的描述方法 |
| 4.3 基于SEM三维重建的纤维取向测量方法 |
| 4.3.1 构建极线约束 |
| 4.3.2 纤维边界提取 |
| 4.3.3 纤维轴向单位向量计算 |
| 4.3.4 纤维取向测量方法整体流程 |
| 4.4 纤维取向测量实验与分析 |
| 4.4.1 验证实验 |
| 4.4.2 实例分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（8）基于贝叶斯估计的白光干涉信号三维去噪研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和现状 |
| 1.2 课题研究的意义 |
| 1.3 课题研究内容 |
| 第2章 白光干涉信号检测处理系统及噪声来源分析 |
| 2.1 Linnik型白光干涉测量系统设计 |
| 2.1.1 白光显微干涉系统的设计 |
| 2.1.2 扫描系统的设计 |
| 2.1.3 图像采集系统的设计 |
| 2.2 GPU的加速并行处理 |
| 2.2.1 GPU的简介 |
| 2.2.2 CUDA并行编程模型 |
| 2.3 扫描检测系统的噪声来源 |
| 2.3.1 椒盐噪声 |
| 2.3.2 斑点噪声 |
| 2.3.3 散粒噪声 |
| 2.3.4 热噪声 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 基于贝叶斯估计理论的信号三维去噪分析 |
| 3.1 贝叶斯估计理论 |
| 3.1.1 贝叶斯定理 |
| 3.1.2 先验分布的确定方法 |
| 3.1.3 后验分布 |
| 3.2 基于贝叶斯理论的估计方法 |
| 3.2.1 最大似然估计 |
| 3.2.2 最大后验估计 |
| 3.3 贝叶斯理论常用的先验模型 |
| 3.3.1 均匀分布先验模型 |
| 3.3.2 高斯分布先验模型 |
| 3.3.3 基于小波变换的稀疏性先验模型 |
| 3.3.4 拉普拉斯分布先验模型 |
| 3.4 噪声模型分析 |
| 3.5 白光干涉信号的贝叶斯估计算法的三维去噪 |
| 3.5.1 白光干涉信号的先验分布模型和噪声模型 |
| 3.5.2 白光干涉信号的横向空间噪声的去噪方法 |
| 3.5.3 白光干涉信号的纵向时间噪声的去噪方法 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 白光干涉信号的三维去噪研究 |
| 4.1 白光干涉信号的采集与检测 |
| 4.1.1 金属断口的材料分析 |
| 4.1.2 白光干涉信号的采集 |
| 4.1.3 白光干涉信号的检测 |
| 4.2 白光干涉信号的传统三维去噪方法研究 |
| 4.2.1 均值滤波方法的去噪处理 |
| 4.2.2 中值滤波方法的去噪处理 |
| 4.2.3 傅里叶变换方法的去噪处理 |
| 4.2.4 小波变换方法的去噪处理 |
| 4.3 白光干涉信号的贝叶斯估计方法的三维去噪研究 |
| 4.3.1 白光干涉信号的空间噪声处理 |
| 4.3.2 白光干涉信号的时间噪声处理 |
| 4.3.3 白光干涉信号的三维去噪处理 |
| 4.4 白光干涉信号去噪效果分析 |
| 4.4.1 信号去噪的评定方法 |
| 4.4.2 信号去噪的性能分析 |
| 4.4.3 信号去噪的频谱分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 金属断口表面微观三维重建的效果分析 |
| 5.1 GPU的加速并行处理 |
| 5.1.1 GPU的环境配置 |
| 5.1.2 白光干涉数据的并行算法分析 |
| 5.1.3 白光干涉数据的加速试验 |
| 5.2 金属断口的三维重建分析 |
| 5.3 金属断口的二维剖面图 |
| 5.4 金属断口表面形貌的功率谱密度 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 课题的创新点 |
| 6.3 课题的未来展望 |
| 参考文献 |
| 科研工作情况说明 |
| 致谢 |
（9）基于贝叶斯估计的金属断口表面白光干涉检测信号去噪研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和现状 |
| 1.2 课题研究的意义 |
| 1.3 课题研究内容 |
| 第2章 扫描白光干涉测量系统的设计及其噪声来源分析 |
| 2.1 Linnik 扫描白光干涉法的基本原理 |
| 2.1.1 测量系统总体结构 |
| 2.1.2 照明系统 |
| 2.1.3 扫描系统 |
| 2.1.4 图像采集系统 |
| 2.2 光学测量系统的噪声来源分析 |
| 2.2.1 散粒噪声 |
| 2.2.2 暗电流噪声 |
| 2.2.3 光电子噪声 |
| 2.2.4 热噪声 |
| 2.2.5 温度噪声 |
| 2.2.6 1/f 噪声 |
| 2.2.7 产生—复合噪声 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 基于贝叶斯估计的信号去噪算法 |
| 3.1 贝叶斯估计 |
| 3.1.1 贝叶斯定理 |
| 3.1.2 先验分布 |
| 3.1.3 后验分布 |
| 3.2 基于贝叶斯估计的白光干涉信号去噪算法 |
| 3.3 信号噪声模型分析 |
| 3.3.1 信号噪声分类 |
| 3.3.2 高斯噪声模型 |
| 3.3.3 非高斯噪声模型 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 白光干涉检测信号的去噪研究 |
| 4.1 白光干涉信号的检测过程 |
| 4.1.1 白光干涉图的采集 |
| 4.1.2 白光干涉信号的检测 |
| 4.2 信号去噪性能分析 |
| 4.2.1 均方误差(MSE) |
| 4.2.2 峰值信噪比(PNSR) |
| 4.3 常用信号去噪方法的仿真研究 |
| 4.3.1 中值滤波方法的去噪仿真 |
| 4.3.2 均值滤波方法的去噪仿真 |
| 4.3.3 傅里叶变换方法的去噪仿真 |
| 4.3.4 小波变换方法的去噪仿真 |
| 4.4 贝叶斯估计方法的去噪研究 |
| 4.4.1 信号噪声模型假设 |
| 4.4.2 贝叶斯估计信号去噪仿真 |
| 4.5 信号去噪效果评判 |
| 4.5.1 信号频谱分析 |
| 4.5.2 信号去噪性能分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 基于贝叶斯估计算法的三维重建效果分析 |
| 5.1 金属韧窝断口表面微观三维形貌的重建 |
| 5.1.1 金属韧窝断口 |
| 5.1.2 三维重建 |
| 5.2 三维重建效果评判 |
| 5.2.1 二维剖面图 |
| 5.2.2 功率谱密度 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 课题的创新点 |
| 6.3 课题的未来展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（10）2219铝合金焊接接头韧性评估方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 图表清单 |
| 注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 工程背景 |
| 1.2 断口分析与分形理论的结合 |
| 1.3 金属断裂表面分维与金属力学性能研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第二章 2219 铝合金焊接接头静拉伸及断口扫描电镜试验研究 |
| 2.1 焊接接头常温静拉伸试验方案 |
| 2.1.1 试样制备 |
| 2.1.2 试验设备 |
| 2.1.3 静拉伸试验参数 |
| 2.2 静拉伸试验结果及分析 |
| 2.2.1 试验结果 |
| 2.2.2 宏观断口形貌分析 |
| 2.3 焊接接头断口扫描电镜试验 |
| 2.3.1 电镜试样的选取 |
| 2.3.2 电镜试样的制备及保存 |
| 2.3.3 试验设备 |
| 2.3.4 试验参数的设定 |
| 2.3.5 断口微观形貌分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 断口三维重构及分形维数计算 |
| 3.1 断口三维重建原理 |
| 3.1.1 图像获取及预处理 |
| 3.1.2 图像特征提取 |
| 3.1.3 图像匹配 |
| 3.1.4 断口表面高度计算 |
| 3.1.5 断口表面显示 |
| 3.2 三维重建实例 |
| 3.3 分形维数与立方体覆盖法原理 |
| 3.3.1 分形维数 |
| 3.3.2 立方体覆盖法原理 |
| 3.4 分形维数计算 |
| 3.4.1 分形维数计算算例 |
| 3.4.2 分形维数计算结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 2219 铝合金焊接接头分形维数与韧性关系模型的建立 |
| 4.1 2219 铝合金静拉伸试验数据分析 |
| 4.1.1 焊接方法（氩弧焊，电子束焊，搅拌摩擦焊）对焊接接头性能的影响 |
| 4.1.2 补焊工艺及焊接工艺参数（焊缝宽度）对焊接接头性能的影响 |
| 4.1.3 试件厚度及焊缝缺陷（气孔）对焊接接头性能的影响 |
| 4.1.4 加载速率及工作环境温度对接头性能的影响 |
| 4.2 2219 铝合金焊接接头分形维数与韧性关系模型的建立 |
| 4.2.1 分形维数与韧性关系模型建立的原理 |
| 4.2.2 不同焊接方法下的分形维数-韧性关系模型 |
| 4.3 2219 铝合金焊接接头分形维数与韧性模型分析 |
| 4.3.1 焊接方法对焊接接头韧性的影响 |
| 4.3.2 补焊工艺及焊接工艺参数对焊接接头韧性的影响 |
| 4.3.3 试件厚度及焊缝缺陷（气孔）对焊接接头性能的影响 |
| 4.3.4 加载速率及工作环境温度对接头性能的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
四、金属断口表面定量测量与三维重建（论文参考文献）
- [1]工程铸钢材料的细观缺陷损伤演化分析与模拟[D]. 闫华东. 东南大学, 2020(01)
- [2]复合材料变形演化的微结构调控机制实验研究[D]. 刘斌. 中国科学技术大学, 2019
- [3]基于结构光照明显微的多视角表面形貌测量方法研究[D]. 任斐斐. 中国科学院大学(中国科学院西安光学精密机械研究所), 2019(05)
- [4]基于分形理论的非定向有机玻璃拉伸断口形貌研究[D]. 熊伟腾. 南昌航空大学, 2019(08)
- [5]材料断口分形维数测量方法研究进展[J]. 熊伟腾,范金娟,王云英,肖淑华. 失效分析与预防, 2019(01)
- [6]铝合金双丝PMIG焊熔池视觉特征规律及表面形态三维重构[D]. 杨嘉佳. 南京理工大学, 2017(07)
- [7]基于显微图像的短纤维增强复合材料微观结构定量表征方法的研究[D]. 张蒙. 华南理工大学, 2017(05)
- [8]基于贝叶斯估计的白光干涉信号三维去噪研究[D]. 陈春根. 南昌航空大学, 2016(01)
- [9]基于贝叶斯估计的金属断口表面白光干涉检测信号去噪研究[D]. 王卫红. 南昌航空大学, 2014(02)
- [10]2219铝合金焊接接头韧性评估方法研究[D]. 董吉凯. 南京航空航天大学, 2014(01)