一、等离子熔射成形射流温度场采集（论文文献综述）
郑庆余[1]（2013）在《非对称等离子体弧温度场三维重建》文中认为等离子体加工技术在解决各类难加工材料的加工问题方面发挥了巨大作用,成为现代制造领域不可或缺的非传统加工方法。等离子体弧的温度分布对其加工质量和效率有至关重要的作用,因此,对等离子体弧温度特性的研究就显得尤为重要。论文从图像的灰度值与温度值的对应关系入手,基于立体匹配与三维插值原理重建出与温度相关的非对称等离子体弧三维形貌,采用比色测温法测量出形貌模型中每一层灰度值对应的温度,最后完成温度场的三维重建。为采集到加工状态下的非对称等离子体弧图像,论文自行设计搭建了图像采集系统,主要包括：等离子体弧发生装置,光学滤光装置,CCD图像传感器和图像显示输出装置。实验结果表明,该图像采集系统通过旋转拍摄法能够快速地采集到各方向处于加工状态的等离子体弧图像。由于图像采集过程中存在噪声干扰,导致采集到的图像边界模糊,层次感差,噪点较多。为获得高品质弧图像,以便于后续的温度场分析,论文借助MATLAB对弧图像进行一系列的增强预处理,得到较好的视觉场效果,并完成了灰度等值线的提取。基于比色测温原理推导出彩色CCD的比色测温公式,通过自行设计制造的黑体炉对比色测温公式进行了参数标定。基于多幅图像的灰度等值线图,利用立体匹配与三维插值原理建立了与温度场存在相关性的非对称等离子体弧三维形貌。通过标定后的比色测温公式得到了图像灰度值与温度值的对应关系,结合等离子体弧形貌模型,最终完成温度场的三维重建。实验结果表明自行设计的黑体炉对比色测温公式的标定精度较高,满足实验要求；由论文方法重建出的等离子体弧三维形貌无论轴向还是径向都是非对称的,较好地反映出等离子体弧在加工过程中的真实状态；比色测温法计算得到的等离子体弧温度场理论误差较小,最内层温度误差小于7%,另外5层温度误差小于1%。利用论文方法可模拟不同放电参数下的等离子体弧的温度场,根据不同成形加工技术对温度的要求,合理选择等离子体放电参数与加工位置,对优化等离子体加工参数,提高加工质量具有一定指导意义。
吕琦[2]（2013）在《FLUENT在液相等离子喷涂中的应用》文中认为液相等离子喷涂是新兴的热喷涂技术，它采用悬浮液相代替传统的粉末输送待喷涂材料，有效解决了微纳尺度粉末输运困难和纳米晶粒易长大的问题，受到行业的广泛关注，近年来呈现出快速发展趋势。喷涂过程中的等离子形貌及其理化特性直接影响涂层性能，使用数值模拟技术分析等离子射流形貌及其温度场、速度场是一种经济高效的手段。本文基于计算流体力学和工程传热学的基本原理，采用有限容积方法对控制方程进行离散，借助FLUENT专业流体力学计算软件实现了对液相等离子喷涂过程中的等离子射流的数值模拟。重点探讨建立合理的数学物理模型，并对等离子射流边界的速度分布及温度分布状况在FLUENT中使用用户自定义函数实现。针对液相等离子喷涂的工艺特点，着重研究了相关工艺参数对等离子射流形貌及其温度场、速度场特性的影响规律。模拟结果显示，喷涂功率增大时，等离子射流温度和速度峰值均上升；Ar气流量增大时，峰值速度上升而峰值温度下降。通过标准化相同二阶中心矩椭圆的长短轴比对等离子射流形貌进行表征，结果显示模拟结果和CCD图像获得的等离子形貌值极为接近。在入射液相方面，当喷涂功率及Ar气流量一定时，液相入射速度、空间位置和入射角度对等离子射流的峰值温度与峰值速度没有影响。随着入射速度的提高，等离子射流对弧枪远端空气的扰动逐渐减弱；液相不同轴向入射位置对等离子射流形貌的影响主要集中在入射液相位置远离弧枪的区域，而弧枪附近受其影响非常小；随着入射角度的增大，入射液相对等离子射流近弧枪端的影响增强而对远弧枪端的影响减弱。取射流速度等值线中心与射流轴线的横向距离差值表示等离子射流形貌偏离轴线的程度，模拟结果和CCD图像相应的值基本吻合。
张海鸥,于洋,王桂兰,芮道满[3]（2011）在《液相/粉末等离子射流形态特征可视化分析》文中进行了进一步梳理用标准化相同二阶中心矩椭圆的长短轴比作为等离子射流形态的特征值,以反映射流温度、速度等相关工艺参数的变化,建立了等离子熔射成形过程在线可视化数据模型.实验中使用计算机视觉及图像处理技术研究了液相/粉末等离子熔射射流特征值与熔射能量相关工艺参数之间的关系.结果表明:随着熔射功率的增大,射流的特征值也增大,而液相熔射的特征值小于粉末熔射的特征值;随着Ar工作气体流量的增大,射流特征值并非增大而是减小.
于洋[4]（2011）在《高能束快速制造中计算机视觉技术应用的研究》文中研究指明金属零件快速制造技术采用高能束流作为成形热源熔化同步供给的金属材料,按计算机设定的扫描轨迹逐层自由熔积成复杂形状的高性能金属制件。金属零件高能束快速制造过程是传热、传质与几何边界呈瞬态时空剧烈交变的超常态成形过程,影响其制件成形质量的工艺因素繁多,如高能束流功率、扫描速度、材料供给速度、工作气体流量、喷枪位置、基体的形状与表面状况等。因此,成形过程射流形态与熔积层形貌的在线可视化监测,对于保证快速成形件质量的稳定可靠性成为必不可少的重要手段。为此,本文首先使用计算机视觉技术对固/液相等离子熔射快速成形过程进行在线监测,提出采用相同标准二阶中心矩椭圆长短轴比作为等离子熔射射流形貌特征值,以反映熔射能量相关工艺参数的变化。实验中使用工业CCD摄像机采集不同功率和工作气体流量下的固/液相等离子射流图像,利用MATLAB开发的图像处理软件进行射流边缘检测和特征值提取计算。实验结果表明,采用该特征值能够很好地适应射流的旋转和变形。随着熔射功率增大,特征值呈现单调递增趋势;随着Ar流量的增大,特征值总体呈现减小的趋势。在相同工艺参数下,液相等离子熔射特征值小于固相等离子熔射特征值。本系统的开发为固/液混相等离子熔射超常态成形新技术应用于低成本快速制备新型功能元件的工艺优化提供了重要的科学手段。其次,在基于工业机器人的金属零件三维熔积快速制造中,目前多采用离线示教编程实现,成形效率与成形精度受到很大的限制。为了保证三维熔积快速制造的零件形状尺寸精度和成形性能质量、提高成形效率,基于熔积高度实时跟踪的自适应切片轨迹规划和熔积弧长动态调控成为金属零件的工业机器人三维熔积快速制造核心技术,而熔积高度和焊道形貌的可视化监测是其关键技术基础。该技术不仅能用于复杂金属零件快速制造,而且能用于大型高性能关键零件与模具的机器人快速修复,因而具有非常重要而广阔的工程应用价值。本文采用可变焦工业摄像机单目视觉技术进行了熔积层定位和形貌特征识别技术的相关研究,提出利用几何光学聚焦及摄像机线性模型标定的技术来获取主光轴深度信息的方法。文中首先获取标定目标像素尺度随着物距变化的曲线,然后根据该曲线和熔积层像素宽度计算熔积成形件当前实际高度。此外,本文建立了通过目标点数字图像像素坐标求解空间坐标的光学几何模型,在此基础上开发了熔积层形貌特征提取和缺陷坐标定位的软件。在不同的摄像机俯仰角下采集熔积层数字图像,并用本研究开发的模型和软件进行图像分析处理,然后将熔积层形貌特征和缺陷坐标的计算值与理论值进行了比较。测试结果表明,该方法的定位精度达到了实际应用要求。以上研究成果为实现成形过程射流特征与熔积层形貌的在线可视化监测,保证快速成形件质量的稳定可靠性奠定了应用技术基础。
王春艳[5]（2009）在《磁控等离子体弧温度场的研究》文中指出磁控等离子体弧柔性成形作为一种新的无模加工方法,在多品种、小批量大型板件成形生产中具有广阔的应用前景,弧柱品质对磁控等离子体弧柔性成形的质量和效率起着重要作用。因此,对磁控等离子体弧热力学参数的诊断就显得尤为重要。在国家自然科学基金（50775019）的资助下,本文主要完成了以下工作:采用光谱诊断法对磁控等离子体弧热力学参数进行诊断。首先设计和构建了磁控等离子体弧图像采集系统的实验装置。该装置由磁控等离子体弧发生装置、光学系统、控制和显示部分组成。通过电荷耦合装置（CCD）对磁控等离子体弧图像进行采集,经图像采集卡进行数据转换,由计算机控制、显示和存储。借助MATLAB软件对获得的磁控等离子体弧数字图像进行了增强处理、去噪处理和形态特征增强等预处理,获得了良好的视觉效果和检测效果,并对磁控前后的等离子体弧特性进行对比分析。在此基础上选取图像中具有代表性的第100行数据进行平滑和修正处理,并采用直线交点法确定了弧柱边缘值。本文讨论了数据曲线的最小二乘拟合阶次应满足的两个实际条件——满足给定误差范围和尽可能减小波纹震荡现象,确定了最佳拟合阶次的方法。阐述了非对称Abel逆变换的数值计算方法并用检测函数验证了该方法的有效性。在磁控等离子体弧处于局部热力学平衡（LTE）、光学薄、非均匀的假设条件下,采用YASUTOMO的变量分离法和最小二乘拟合法对非对称Abel逆变换进行求解,得到了磁控等离子体弧空间发射系数与弧柱半径的关系。然后利用沙哈（Saha）方程和状态方程等方程组计算磁控等离子体弧的粒子数密度和配分函数,从而得到了空间发射系数与温度的关系。利用标准温度法对非等距选取涵盖弧柱范围的17行数据进行了径向温度场计算,从而获得了弧柱轴向截面的二维温度场分布。结果表明,本文所获得的磁控等离子体弧轴向截面的二维温度场分布验证了本文对磁控等离子体弧特性分析的结论。另外,对磁控等离子体弧柔性成形参数的控制提供了参考依据,也为进一步求解磁控等离子体弧实际热源模型创造了良好条件。
张晓蕾[6]（2008）在《机器人数字化成形加工信息集成原型系统研究》文中研究说明等离子熔射快速制造技术是一种具有良好的材料适应性和生产经济性的先进制造技术。由于等离子熔射的物理工艺过程非常复杂,因此通过模拟方法获得合理的工艺参数和制造轨迹是一种重要手段。同时,应用熔射机器人可以精确地执行通过模拟结果制定的制造方案,得到性能优越的熔射产品。另外,数值模拟方法还具有大幅降低试制周期和试制材料成本等优势。本研究将等离子熔射过程数值模拟、熔射参数优化设计和机器人直接控制等软件功能单元集成到统一平台RDM（Robotic Digital Manufacturing）,实现制造过程的集成设计、控制和数据管理,提高生产效率。本集成软件采用面向对象技术,在Visual C++平台上进行机器人等离子熔射加工软件RDM的研究开发。将已经建立的等离子熔射过程数值模拟软件、基于STL切片机器人加工轨迹规划程序和机器人熔射路径优化程序等作为基本功能模块,开发一个集成平台将各功能单元程序集成起来,通过数据接口设计来消除各功能程序输入输出数据结构的异构性,实现各单元之间的数据的透明访问,实现机器人等离子熔射加工平台集成化。制定友好的人机交互策略,使平台操作路线清晰,简洁高效。应用OOP技术实现的RDM软件具有良好的可移植性和系统可扩展性。本文的RDM设计方案包含等离子熔射离线工艺设计模块和等离子熔射在线制造控制模块两部分。其中离线模块包括:等离子熔射过程数值模拟、熔射各项参数设计、机器人加工轨迹的规划、机器人运动仿真四个子模块;在线模块有:机器人工作过程的实时监测、参数采样功能及机器人工作状态信息变化的实时响应及控制功能,实现集加工路径规划、机器人代码生成、机器人路径仿真、喷涂过程模拟、加工控制和加工实时检测于一体,以期最终与实际加工工艺相结合,改善机器人等离子熔射制模的加工工艺。其中完成的具体研究工作如:集成研究室早期的机器人加工路径规划、等离子熔射数值模拟程序;添加机器人路径自适应规划功能;对生成的海量模拟结果数据提供数据处理功能,并对应力场进行校核、显示模拟结果;设计在线控制模块;实现对系统中各子模块的参数及人机交互数据的统一管理,使之具备完善的数据访问及管理能力;设计友好人机交互的多功能综合界面。
夏卫生[7]（2008）在《机器人等离子熔射成形过程诊断与控制关键技术基础》文中认为等离子熔射工艺具有短流程、快速成形等独特优势,已被广泛应用于诸多高新技术领域,如快速模具、功能涂层和固体氧化物燃料电池（SOFC）等。然而,等离子熔射是一种多个子过程相互依赖和参数相互关联的复杂工艺,如何选择合理的工艺参数,制备高性能的满足实际需求的涂层是控制制造过程的技术关键,从而对等离子熔射成形工艺的稳定性以及可再现性提出了新的高层次要求。因此,本文从成形系统设计、成形过程监控、工艺参数与射流形态和皮膜性能关系以及皮膜质量智能预测等方面开展了系统的研究,并将研究结果应用于固体氧化物燃料电池这一新能源领域。主要研究内容如下:（1）基于以太网开发了针对等离子熔射工艺需求的MOTOMAN UP20型机器人控制软件,采用PC+PLC开发等离子熔射控制系统,最终建立了熔射成形过程监控、机器人熔射路径在线调整和机器人实时监控等多功能集成的开放式机器人等离子熔射平台,从而实现了等离子熔射与机器人运动两工作单元自动协调的一体化控制,提高了成形系统柔性,为专用等离子熔射机器人系统的研制提供了技术基础。应用OPC（OLE for Process Control）协议与COM（Component Object Model）技术开发了机器人等离子熔射成形过程监控SprayMonitor软件。（2）提出了一种熔射皮膜温度在线检测方法,实现了对大范围皮膜温度分布的实时可视化监测与动态分析。通过实验研究了机器人路径对皮膜温度分布的影响,分析了皮膜破坏的温度突变信息,分析了不同熔射距离与射流长度条件下的热传递特点等。相关研究结论为等离子熔射成形性与质量控制提供了依据。（3）率先开展熔射工艺参数与射流形态和皮膜性能之间关系的研究。提出了采用射流狭长度对射流形态进行表征,并对工艺参数与狭长度特征值进行聚类分析。根据皮膜性能参数以及微观组织结构对分类结果进行质量评判,生成由工艺参数到最佳分类的推理规则集,据此提出一种等离子射流产生子系统的智能化控制方案。（4）为将等离子熔射拓展到制备高性能SOFC核心部件的领域,自主设计了液料输送系统,采用液料等离子熔射制备出高致密度的SOFC电解质层（孔隙率1.61%）。皮膜微观组织分析表明,粉末颗粒熔化比较充分,层间结合紧密,因此不仅有利于提高电解质层的机械强度和致密性,而且有助于提高其导电性能。在上述研究的基础上,对大气与液料等离子熔射制备SOFC核心部件过程进行射流诊断以及温度监控等,改进了成形工艺、提高了工艺稳定性与可再现性。本文研究内容为机器人等离子熔射成形过程中等离子电源参数、机器人熔射路径以及送粉、送液等多工艺条件的合理匹配提供了依据,为一次熔射成形包含孔隙电极和致密电解质层的SOFC三合一电极提供了关键技术基础。
武文斌[8]（2008）在《金属板件等离子体弧柔性成形技术的基础研究》文中研究指明金属板件等离子体弧柔性成形是近几年发展起来的金属板材成形技术,是一种新兴的、有广阔发展前景的板材柔性成形技术,其核心是:以等离子体弧为热源,通过合理控制弧柱功率、扫描轨迹和速率,使材料内部形成可控的温度梯度进而产生非均匀热应力场,使板材成形为预期要求的形状。该方法不需要花费大量的时间和资金来制造工模具,对降低新产品的开发成本、缩短开发周期具有积极意义,尤其在新车开发等大型板件多品种小批量成形生产中,具有广阔的应用前景。本研究针对金属薄板等离子体弧柔性成形研究中存在的问题,采用理论分析、数值计算和实验测试相结合的方法,以建立等离子体弧柔性成形数值计算模型、技术参数关系、实验手段等关键技术为重点,以复杂三维曲面成形和成形精度控制为目标,研究了等离子体弧板材柔性成形的应变场、热参数、扫描间距、路径规划等重要问题,实现了复杂曲面和目标圆弧面的加工成形。论文的主要研究工作如下:分析了等离子体弧柔性成形技术的研究现状,论述了等离子体弧弯曲成形的两种基本形式——正向弯曲和反向弯曲及其成形机理和控制方法,分析了温度梯度机理、屈曲机理和增厚机理产生的机制及作用过程,结果表明在温度梯度机理、屈曲机理与耦合机理条件下,垂直于扫描线方向的横向应力和板材上下表面塑性应变的不均匀分布是板材弯曲变形的主要因素;板材既产生绕扫描线弯曲也产生垂直扫描线弯曲变形,弯曲成形的变化大小主要取决于塑性区的大小。为定量描述等离子体弧作用下金属板材的传热规律和应力应变状态,在重点研究了模型选取、移动热源模拟、材料特性和载荷施加等问题的基础上,建立了等离子体弧柔性成形过程的瞬态温度场有限元模型和应力应变场热弹塑性有限元模型;对温度场分布、应力应变状态以及形变规律进行了计算和分析,得出了在各种参数组合条件下的薄板温度场和应力应变场。为解决金属板复杂曲面三维成形问题,根据成形目标形状,基于大变形弹塑性有限元理论,计算出双曲率曲面及冠面成形应变场,根据主应变矢量方向与扫描路线的垂直关系,完成了球冠面和马鞍形曲面的等离子体弧扫描路径规划;在建立了加热区应变值与等离子体弧功率和扫描速度之间关系数据库和等离子体弧柔性成形实验装置的基础上,将数控技术与等离子体弧柔性成形技术相结合,实现等离子体弧扫描速度以及弧柱热能加载的调整,成形出球冠面和马鞍形面的目标形状,为复杂曲面的成形奠定了设计制造基础。为保证光滑连续圆弧面的成形质量,在数值计算和实验的基础上,确定了扫描间距、扫描顺序的选取原则,证明较小的扫描间距会得到连续性较好的塑性应变场,可以有效提高成形件的成形质量;给出了成形光滑连续圆弧面主要参数γ与扫描间距、成形圆弧半径的关系,数值模拟和实验采用渐进式等离子体弧扫描成形的方法,成形出了符合预期半径要求的连续圆弧面。对成形中出现的棱角效应进行了机理分析和数值计算,结果表明棱角效应是板材沿扫描线方向受几何约束产生了较小的压应变及在扫描线上、下表面的收缩量不同所造成;提出了通过分段扫描解决棱角效应的方法,明显提高了成形质量。研究了等离子体弧柔性成形试件的金相组织,结果表明较低功率的等离子体弧柔性成形会使板材晶粒细化,有利于改善材料的显微组织结构,采用合适的参数加工能在一定程度上改善成形件的机械性能。利用BP神经网络对板材成形进行了预测。通过实验数据的训练,建立了等离子体弧金属板材柔性成形效果与加工工艺参量的神经网络预测模型,并利用此模型进行了成形弯曲角度和扫描次数的预测,弯曲角度的预测误差小于5%,而扫描次数的预测误差小于2%。应用灰色系统理论与时序分析,对金属板的动态角度变形进行预测,当参与模型预测的观测序列为最新序列时,可保持较高精度的短期预测,预测误差小于3%。上述工作为成形精度的控制奠定了基础。
李志钢[9]（2007）在《等离子体弧图像采集及温度场研究》文中认为等离子体弧柔性成形（FFUPA）作为一种新的无模具加工工艺方法，在大型板件多品种小批量成形生产中具有十分广阔的应用前景。弧柱的品质对等离子体弧柔性成形的质量和效率起着重要的作用，因此，对等离子体弧热力学参数的诊断就显得尤为重要。本文使用光谱测温法对等离子体弧热力学参数进行诊断。设计和构建了等离子体弧图像采集的诊断装置。装置由等离子体弧发生系统、光学系统、控制和显示系统三部分组成。对采集到的不同工作参数下等离子体弧数字图像，进行了对比分析。借助MATLAB软件对获得的等离子体弧数字图像进行了去除背景噪声、滤波处理、形态特征增强等预处理，对任取图像中具有代表性的某一行数据进行平滑和修正处理。提出了使用直线交点法确定弧柱边缘的方法，并以弧柱两边缘的中心对应的直线作为对称轴。使用拟合精度较高的最小二乘拟合法求解Abel逆变换，计算了等离子体弧空间发射系数与弧柱半径的关系。在等离子体弧处于局部热力学平衡（LTE）、光学薄、柱对称和非均匀的假设条件下，通过Abel逆变换将水平方向辐射强度信息转换为径向发射系数信息，用沙哈（Saha）方程计算了等离子体弧的原子数密度、配分函数，得出弧柱空间发射系数与温度的关系。利用标准温度法计算等离子体弧径向温度场的分布，进而获得弧柱轴向截面的温度场分布。结果表明，本文设计和构建的数字图像采集系统能够获得清晰的等离子体弧图像，设备简洁、可靠，并有较好的可操作性：通过数字图像处理技术，改善了图像质量，提高了对比度，实现了图像灰度值的提取，获得了良好的视觉效果和检测效果；根据标准温度法，计算了等离子体弧图像第150行的径向温度场分布，继而非等距地选取的涵盖弧柱的17组数据进行计算，并最终获得了弧柱轴向截面温度场分布。本文对实验获得等离子体弧二维和三维温度场分布有着一定的指导意义，对等离子体弧柔性成形参数的控制提供了理论依据，同时也为进一步求解等离子体弧实际热源模型奠定了良好的基础。
刘长生,单宝虹,韩宝菊[10]（2007）在《基于CCD等离子射流特性在线监测与分析》文中研究表明等离子射流品质诊断始终是国内外学者关注的热点课题,目前由于受到诊断过程的条件制约,实现熔射过程中射流实时显示还难以进行。本文将采用CCD数据采集装置,结合计算机图像处理技术,研究熔射过程中射流图像的数据实时采集与显示,优化过程参数,结果表明通过在线控制和参数优化,射流的品质能得到极大的提高,研究对熔射过程中射流的反馈控制有重要的参考价值。
二、等离子熔射成形射流温度场采集（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、等离子熔射成形射流温度场采集（论文提纲范文）
（1）非对称等离子体弧温度场三维重建（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 研究背景和意义 |
| 1.3 等离子体弧温度特性诊断研究现状 |
| 1.3.1 常用诊断方法 |
| 1.3.2 国内外主要研究现状 |
| 1.3.3 目前存在的主要问题 |
| 1.4 CCD图像传感器在温度测量领域的应用研究现状 |
| 1.5 论文研究思路及主要工作 |
| 1.5.1 论文研究思路 |
| 1.5.2 论文主要工作 |
| 2 图像采集系统与图像预处理 |
| 2.1 图像采集系统 |
| 2.1.1 图像传感器的选择 |
| 2.1.2 光学滤光装置 |
| 2.1.3 CCD空间布置 |
| 2.1.4 图像采集装置 |
| 2.2 图像预处理 |
| 2.2.1 空域滤波增强处理 |
| 2.2.2 灰度变换增强处理 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 比色测温以及温度标定系统 |
| 3.1 彩色CCD的比色测温法 |
| 3.1.1 比色测温原理 |
| 3.1.2 基于彩色CCD的比色测温法 |
| 3.2 黑体炉温度标定系统 |
| 3.2.1 黑体空腔理论 |
| 3.2.2 黑体炉的设计 |
| 3.2.3 比色测温公式参数的标定 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 非对称等离子体弧温度场的三维重建 |
| 4.1 非对称等离子体弧形貌的三维重建 |
| 4.1.1 形貌三维重建 |
| 4.1.2 形貌三维重建结果分析 |
| 4.2 等离子体弧温度场的三维重建 |
| 4.2.1 温度场三维重建 |
| 4.2.2 温度场三维重建结果及误差分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（2）FLUENT在液相等离子喷涂中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的来源 |
| 1.2 课题背景及意义 |
| 1.3 国内外研究进展 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 2 液相等离子喷涂原理及关键工艺参数 |
| 2.1 液相等离子喷涂原理及系统组成 |
| 2.2 液相等离子喷涂的特点 |
| 2.3 液相等离子喷涂的关键工艺参数 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 液相等离子射流的 Fluent 数值模拟基础 |
| 3.1 Fluent 软件的特点及计算步骤 |
| 3.2 控制方程 |
| 3.3 仿真模拟的基本假设 |
| 3.4 关键物理模型的选择 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 液相等离子射流的 Fluent 数值模拟实现 |
| 4.1 模拟中关键问题的设置处理 |
| 4.2 模型前处理的设置 |
| 4.3 FLUENT 的求解格式与参数 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 模拟结果分析与实验对比 |
| 5.1 等离子体射流的特性分布 |
| 5.2 喷枪功率及气流量对等离子体射流特性的影响 |
| 5.3 液料射流对等离子体射流特性的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 1 作者在攻读硕士学位期间发表的论文 |
（3）液相/粉末等离子射流形态特征可视化分析（论文提纲范文）
| 1 等离子熔射射流的特征值识别 |
| 2 实验研究 |
| 2.1 等离子熔射功率对射流形态的影响 |
| 2.2 等离子熔射气体流量对射流形态的影响 |
| 结论如下. |
（4）高能束快速制造中计算机视觉技术应用的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 课题背景与研究的目的和意义 |
| 1.3 计算机视觉技术在等离子熔射射流形态检测中的应用 |
| 1.4 计算机视觉技术在高能束快速制造中的应用 |
| 1.5 计算机视觉技术在视觉定位测量技术中的应用 |
| 1.6 论文的主要内容 |
| 2 数字图像处理技术基础 |
| 2.1 基于CCD 传感器的图像获取和数字化表述 |
| 2.2 数字图像像素相关基本概念 |
| 2.3 数字图像处理技术 |
| 3 等离子熔射成形射流视觉检测技术 |
| 3.1 固/液相等离子熔射成形设备及其主要工艺参数 |
| 3.2 熔射射流形貌在线视觉监测系统 |
| 3.3 基于同二阶中心矩椭圆的射流特征值识别 |
| 4 快速制造与修复的视觉定位及形貌识别技术 |
| 4.1 视觉引导机器人快速制造与修复金属零件技术 |
| 4.2 目标点定位数学模型的建立 |
| 4.3 熔积层形貌识别及定位软件开发 |
| 4.4 熔积层定位实验结果及分析 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 未来工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 作者在攻读硕士学位期间发表的论文 |
（5）磁控等离子体弧温度场的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 磁控等离子体弧温度场的研究现状 |
| 1.2.2 磁控等离子体弧数值模拟的研究现状 |
| 1.3 本课题研究意义 |
| 1.4 本课题研究内容 |
| 2 磁控等离子体弧及诊断原理 |
| 2.1 等离子体弧种类 |
| 2.2 磁控等离子体弧特点 |
| 2.3 等离子体弧的诊断原理及方法 |
| 2.3.1 静电探针法 |
| 2.3.2 光谱法 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 磁控等离子体弧图像采集系统的构建 |
| 3.1 图像采集装置的工作原理 |
| 3.2 图像采集系统的构成 |
| 3.2.1 电荷耦合装置(CCD) |
| 3.2.2 滤光片的选择 |
| 3.3 图像采集系统的实验装置 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 磁控等离子体弧图像的预处理 |
| 4.1 图像增强处理 |
| 4.1.1 直方图均衡化 |
| 4.1.2 对比度增强 |
| 4.1.3 去噪处理 |
| 4.2 图像的形态特征处理 |
| 4.2.1 边缘检测 |
| 4.2.2 伪彩色处理 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 磁控等离子体弧的温度场诊断 |
| 5.1 Abel变换原理 |
| 5.2 非对称Abel逆变换的数值方法 |
| 5.2.1 YASUTOMO的变量分离法基本原理 |
| 5.2.2 计算权重函数g(y) |
| 5.2.3 求解对称部分发射系数ε_0(r) |
| 5.2.4 验证分析 |
| 5.3 非对称Abel逆变换的应用 |
| 5.3.1 原始数据处理 |
| 5.3.2 空间发射系数的求解 |
| 5.4 磁控等离子体弧温度场的计算 |
| 5.4.1 配分函数和粒子数密度的求解 |
| 5.4.2 空间发射系数的归一化处理 |
| 5.4.3 径向温度场的计算 |
| 5.4.4 轴向截面二维温度场的计算 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（6）机器人数字化成形加工信息集成原型系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 课题目的和意义 |
| 1.3 国内外研究概况 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 2 RDM 的需求分析及系统设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 RDM 系统需求分析 |
| 2.3 系统设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 RDM 的详细设计及实现 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 RDM 离线设计模块的设计及实现 |
| 3.3 在线控制模块的设计及实现 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 计算实例及分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 计算条件 |
| 4.3 皮膜温度分布 |
| 4.4 皮膜应力分布 |
| 4.5 应力校核示例 |
| 4.6 本章小节 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录机器人语言轨迹格式 |
（7）机器人等离子熔射成形过程诊断与控制关键技术基础（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景和意义 |
| 1.2 等离子熔射制备SOFC 研究概况 |
| 1.3 等离子熔射过程检测与控制研究进展 |
| 1.4 等离子熔射控制系统研究概况 |
| 1.5 等离子熔射智能控制研究进展 |
| 1.6 课题来源与本文主要研究内容 |
| 2 基于PC＋PLC 的等离子熔射控制系统设计 |
| 2.1 基于PC＋PLC 的等离子熔射控制系统硬件设计 |
| 2.2 OPC 客户端软件与OPC 服务器设计 |
| 2.3 基于OPC 与COM 技术的SprayMonitor 软件开发 |
| 2.4 等离子熔射设备的PLC 控制程序设计 |
| 2.5 控制系统的主要运行性能测试 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 基于Ethernet 的开放式机器人等离子熔射平台设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 工业机器人控制功能的扩展途径分析 |
| 3.3 基于Ethernet 的机器人等离子熔射平台开发 |
| 3.4 等离子熔射机器人监控软件设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 等离子熔射皮膜温度与厚度分布在线监控 |
| 4.1 等离子熔射皮膜温度分布的在线检测 |
| 4.2 皮膜温度分布检测方法的实验验证 |
| 4.3 等离子熔射层厚度在线检测与过程控制 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 等离子熔射皮膜破坏诊断与加热效应研究 |
| 5.1 等离子熔射皮膜破坏的温度场诊断 |
| 5.2 等离子熔射过程中射流与粉末粒子流的加热效应研究 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 等离子射流质量诊断与智能控制策略 |
| 6.1 聚类分析的理论基础 |
| 6.2 等离子射流图像采集、处理与特征提取 |
| 6.3 射流狭长度特征的聚类分析过程 |
| 6.4 聚类结果的类质量评价 |
| 6.5 基于聚类分析的智能控制策略 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 基于多层ANN 的机器人等离子熔射智能化模型 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 机器人等离子熔射过程的ANN 模型建立 |
| 7.3 机器人等离子熔射实验数据库建立 |
| 7.4 ANN 模型的具体实现以及网络预测能力测定 |
| 7.5 工艺参数对皮膜性能影响规律的ANN 预测与实验结果对比 |
| 7.6 本章小结 |
| 8 等离子熔射制备SOFC 的工艺参数优化与过程控制基础 |
| 8.1 引言 |
| 8.2 SOFC 核心部件的机器人等离子熔射路径参数优化 |
| 8.3 大气等离子熔射制备SOFC 过程诊断 |
| 8.4 液料等离子熔射制备SOFC 电解质过程诊断 |
| 8.5 本章小结 |
| 9 全文总结与展望 |
| 9.1 全文总结 |
| 9.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间发表论文目录 |
（8）金属板件等离子体弧柔性成形技术的基础研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 板件柔性成形技术的研究现状 |
| 1.2.1 氧乙炔火焰成形及激光成形技术 |
| 1.2.2 等离子体弧柔性成形技术 |
| 1.3 课题的研究意义 |
| 1.4 目前研究存在的主要问题 |
| 1.5 课题研究目标及主要内容 |
| 2 等离子体弧柔性成形机理研究 |
| 2.1 等离子体弧技术概述 |
| 2.1.1 等离子体弧 |
| 2.1.2 等离子体弧的种类及应用 |
| 2.2 等离子体弧柔性成形的机理 |
| 2.2.1 温度梯度机理 |
| 2.2.2 屈曲机理 |
| 2.2.3 增厚机理 |
| 2.3 等离子体弧柔性成形的影响因素 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 等离子体弧柔性成形计算模型研究 |
| 3.1 数值分析方法及数值模型的简化 |
| 3.1.1 数值分析方法 |
| 3.1.2 数值模型的简化 |
| 3.2 等离子体弧柔性成形的数值模拟 |
| 3.2.1 柔性成形的模拟方法 |
| 3.2.2 单元类型的选择 |
| 3.2.3 网格划分 |
| 3.2.4 材料模型 |
| 3.3 等离子体弧柔性成形的温度场分析 |
| 3.3.1 等离子体弧柔性成形温度场的数值模型 |
| 3.3.2 移动热源的计算模型 |
| 3.3.3 初始及边界条件的处理 |
| 3.3.4 薄板三维温度场模型 |
| 3.3.5 温度场的数值模拟结果及分析 |
| 3.3.6 技术参数对温度场的影响 |
| 3.4 等离子体弧柔性成形的应力场分析 |
| 3.4.1 材料的弹塑性性质 |
| 3.4.2 热弹塑性问题理论分析 |
| 3.4.3 等离子体弧柔性成形的热弹塑性有限元分析 |
| 3.4.4 薄板位移场模型 |
| 3.4.5 应力应变场的数值模拟结果及分析 |
| 3.4.6 技术参数对应力应变场的影响 |
| 3.5 圆弧面仿真成形及弯曲半径计算 |
| 3.6 棱角效应分析 |
| 3.7 等离子体弧成形复杂曲面扫描路径及参数的确定 |
| 3.7.1 薄板变形量确定的理论基础 |
| 3.7.2 应变场的确定 |
| 3.7.3 扫描路径的确定 |
| 3.7.4 等离子体弧热参数的确定 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 等离子体弧柔性成形实验研究 |
| 4.1 等离子体弧柔性成形实验装置建立 |
| 4.2 板材弯曲的实验 |
| 4.2.1 正向弯曲和反向弯曲 |
| 4.2.2 弯曲过程实验研究 |
| 4.2.3 板材弯曲规律结果分析 |
| 4.3 连续性圆弧面弯曲成形实验研究 |
| 4.3.1 扫描位置对弯曲角度的影响 |
| 4.3.2 不同功率成形的圆弧件 |
| 4.3.3 预定半径圆弧面成形方法与扫描线间距的选取原则 |
| 4.3.4 等离子体弧柔性成形的棱角效应及影响 |
| 4.3.5 减少棱角效应的有效方法 |
| 4.4 典型零件柔性成形 |
| 4.4.1 典型三维曲面成形 |
| 4.4.2 曲面加工的数控程序 |
| 4.4.3 不同弯曲件的制作 |
| 4.5 金属板等离子体弧扫描区域的金相组织 |
| 4.5.1 金相分析试件制备 |
| 4.5.2 实验结果与分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 等离子体弧柔性成形结果及参数的预测 |
| 5.1 金属板件柔性成形的BP神经网络预测 |
| 5.1.1 BP神经网络预测模型构建 |
| 5.1.2 成形结果的预测 |
| 5.1.3 成形参数的预测 |
| 5.2 时序综合分析预测柔性成形的弯曲角度 |
| 5.2.1 灰色建模方法 |
| 5.2.2 ARMA模型 |
| 5.2.3 模型预测 |
| 5.2.4 实例分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 创新点摘要 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表学术论文情况 |
| 攻读博士学位期间参与的科研项目 |
| 致谢 |
（9）等离子体弧图像采集及温度场研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和研究现状 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 研究背景 |
| 1.1.3 国内外研究现状 |
| 1.2 研究意义与研究思路 |
| 1.2.1 研究意义 |
| 1.2.2 研究思路 |
| 1.3 本课题的主要工作 |
| 2 等离子体弧简介及其诊断原理 |
| 2.1 等离子体弧简介 |
| 2.1.1 等离子体弧 |
| 2.1.2 等离子电弧的种类及其适用性 |
| 2.2 等离子体弧诊断的方法 |
| 2.2.1 探针法 |
| 2.2.2 光谱法 |
| 3 图像采集系统的构建 |
| 3.1 等离子体弧图像采集装置的设计 |
| 3.1.1 CCD简介 |
| 3.1.2 滤光片的选择 |
| 3.1.3 光学系统设计 |
| 3.1.4 实验装置的构建 |
| 3.2 等离子体弧形态分析 |
| 3.2.1 实验条件 |
| 3.2.2 工作电流的影响 |
| 3.2.3 保护气体流量的影响 |
| 3.2.4 喷嘴与工件距离 |
| 3.2.5 不同类型等离子体弧形态比较 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 图像的预处理及计算 |
| 4.1 图像增强 |
| 4.1.1 图像的增强处理 |
| 4.1.2 图像的去噪处理 |
| 4.2 图像的形态特征处理 |
| 4.2.1 边缘检测 |
| 4.2.2 图像伪色彩处理 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 等离子体弧温度场诊断 |
| 5.1 Abel变换原理 |
| 5.2 Abel逆变换的数值计算 |
| 5.2.1 最小二乘法拟合求解Abel变换 |
| 5.2.2 双峰值函数验证分析 |
| 5.3 Abel逆变换求解应用 |
| 5.3.1 原始数据处理 |
| 5.3.2 Abel逆变换的计算 |
| 5.4 等离子体弧温度场的计算 |
| 5.4.1 配分函数和粒子数密度的求解 |
| 5.4.2 等离子体弧空间发射系数归一化处理 |
| 5.4.3 弧柱径向温度场的计算 |
| 5.4.4 等离子体弧轴向截面二维温度场的计算 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
四、等离子熔射成形射流温度场采集（论文参考文献）
- [1]非对称等离子体弧温度场三维重建[D]. 郑庆余. 大连理工大学, 2013(08)
- [2]FLUENT在液相等离子喷涂中的应用[D]. 吕琦. 华中科技大学, 2013(07)
- [3]液相/粉末等离子射流形态特征可视化分析[J]. 张海鸥,于洋,王桂兰,芮道满. 华中科技大学学报(自然科学版), 2011(01)
- [4]高能束快速制造中计算机视觉技术应用的研究[D]. 于洋. 华中科技大学, 2011(07)
- [5]磁控等离子体弧温度场的研究[D]. 王春艳. 大连理工大学, 2009(07)
- [6]机器人数字化成形加工信息集成原型系统研究[D]. 张晓蕾. 华中科技大学, 2008(05)
- [7]机器人等离子熔射成形过程诊断与控制关键技术基础[D]. 夏卫生. 华中科技大学, 2008(12)
- [8]金属板件等离子体弧柔性成形技术的基础研究[D]. 武文斌. 大连理工大学, 2008(08)
- [9]等离子体弧图像采集及温度场研究[D]. 李志钢. 大连理工大学, 2007(05)
- [10]基于CCD等离子射流特性在线监测与分析[J]. 刘长生,单宝虹,韩宝菊. 仪器仪表用户, 2007(03)