楔横轧机机架应力分布的光弹性贴片法测试与分析

摘要

该文利用光弹性贴片法,辅以电阻应变片法,对楔横轧机机架模型的应力分布规律进行了研究,研究结果深化了对这一复杂问题的认识,得到了一些有价值的结论,对于采用合理设计来改进机架的应力分布也有一定的参考价值.光弹性贴片法是现有的实验力学方法中比较适用于对锻压设备应力分布进行研究的一种方法,提高其测量精度和自动化程度有利于扩大其应用领域.为此该文在现有快速测量技术的基础上,使用计算机技术并结合现代的数字图像处理技术,根据光弹性贴片法条纹图像的特点,编制了一个图像处理程序,提高了信息提取的精度.为此作者使用中值滤波法对图像噪声进行抑制,利用可变阈值对图像进行二值化,实现了二值图像条纹灰度中心线的自动检出.该文的研究结果表明,将现代数字图像处理技术,计算技术等引进到光弹性贴片法中而形成的光弹性贴片法条纹自动识别与处理系统,综合了各学科的特点,不但满足了楔横轧机机架应力分布的测试需要,也为锻压设备的研制和现场强度检测提供了很好的手段.

目录

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符号清单

第一章概述

1.1前言

1.2选题的意义及主要研究内容

1.2.1选题的目的及意义

1.2.2本课题的主要研究内容

第二章光弹性贴片法的研究现状及发展趋势

2.1光弹性贴片法的基本原理

2.2国内外有关光弹性贴片法和数字图像处理的研究概况

2.3反射式光弹仪的简单介绍

2.4光弹性贴片法的光路布置

2.5常用的一些分离主应力的方法

2.6为提高现场测量精度应重点研究的问题

2.7本章小结

第三章光弹性贴片法条纹自动识别与处理系统

3.1硬件部分

3.1.1光弹性贴片法条纹信息的自动采集与处理系统硬件部分介绍

3.1.2硬件系统的操作

3.2软件部分

3.2.1微机的系统软件

3.2.2图像处理程序

3.2.3程序框架图以及菜单的简单介绍

3.3本图像处理程序的开发以及运行环境

3.4条纹图像的采集

3.5条纹图像的处理

3.6条纹图像噪声的抑制

3.6.1何谓图像噪声

3.6.2图像噪声的产生原因以及分类

3.6.3图像噪声抑制的几种方法

3.7条纹图像的细化

3.7.1几个有关的概念

3.7.2细化的方法及要求

3.7.3细化的算法描述和细化结果

3.8本章小结

第四章测试方案的确定及测试结果

4.1楔横轧机的基本工作原理

4.2机架的受力分析

4.2.1楔横轧中轧制力的分析

4.2.2上下轧辊的受力分析

4.2.3机架的受力分析

4.3测量前的准备工作

4.3.1楔横轧机模型的设计与制作

4.3.2测试方案的确定

4.3.3光贴片的制作

4.3.4模型轧制力的标定

4.3.5光贴片的粘贴

4.3.6电阻应变片的粘贴

4.4测试的过程及结果

4.4.1光弹性贴片法的测试过程及结果

4.4.2电阻应变片法的测试过程及结果

第五章测试过程与测试结果分析

5.1对全场等差线条纹图像进行整体分析

5.2光弹性贴片法条纹图像自动识别与处理系统的应用

5.2.1读入待处理的条纹图像

5.2.2将读入的灰度图像转化为二值化图像

5.2.3对二值化图像进行噪声抑制操作

5.2.4对所得图像进行细化操作

5.3最大剪应力的计算

5.4电阻应变片法的测试过程及结果分析

5.5实验结果归纳总结

5.6本章小结

第六章结论

参考文献

致谢