基于磨粒磨損機(jī)理的機(jī)械磨損專家系統(tǒng)的開發(fā)
發(fā)布時(shí)間:2021-06-22 17:02
機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中的磨損不僅會(huì)造成零件材料損耗,而且會(huì)降低設(shè)備精度,增加故障率,以及縮短設(shè)備壽命。設(shè)備磨損所產(chǎn)生磨粒的類型與設(shè)備磨損部位息息相關(guān),可以利用磨粒診斷出設(shè)備所發(fā)生故障的部位,以進(jìn)行及時(shí)的保養(yǎng)和修護(hù),對(duì)于正常的生產(chǎn)活動(dòng)以及設(shè)備的使用壽命都有重要的作用。目前,鐵譜分析技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的智能識(shí)別是研究磨粒類型的主要方式,其主要內(nèi)容是利用磨粒圖像獲取特征參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,并利用智能算法對(duì)其進(jìn)行識(shí)別。本文將圖像處理、模式識(shí)別以及專家系統(tǒng)相結(jié)合,建立了基于磨粒磨損機(jī)理的機(jī)械磨損專家系統(tǒng),可以快速準(zhǔn)確的識(shí)別磨粒的種類,進(jìn)而確定設(shè)備磨損狀態(tài),解決了人工識(shí)別出現(xiàn)的弊端。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:1.獲取目標(biāo)磨粒。通過(guò)高斯濾波進(jìn)行圖像預(yù)處理,利用大津閾值法進(jìn)行閾值分割,將目標(biāo)磨粒從復(fù)雜背景中分離出來(lái),而且獲取的磨粒邊緣的毛刺及目標(biāo)區(qū)域的空洞都可以通過(guò)形態(tài)學(xué)處理得到很好的解決。2.提取特征參數(shù)。在分析了磨粒的幾何和紋理的一系列特征的基礎(chǔ)上,確定了通過(guò)形狀特征識(shí)別球狀磨粒和切削磨粒,結(jié)合形狀、紋理特征識(shí)別疲勞磨粒和嚴(yán)重滑動(dòng)磨粒的方法。3.進(jìn)行磨粒識(shí)別。通過(guò)對(duì)各種識(shí)別算法的對(duì)比研究發(fā)現(xiàn),以統(tǒng)計(jì)...
【文章來(lái)源】:新疆大學(xué)新疆維吾爾自治區(qū) 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
磨粒沉積鏈
在工業(yè)中也越來(lái)越普遍應(yīng)用鐵譜分析系統(tǒng),但因?yàn)槟チL卣鲝?fù)雜性、隨機(jī)性和模糊性等確定的存在,使得系統(tǒng)的智能化程度與預(yù)期相差很大,一些問(wèn)題亟待解決,如:1. 磨粒圖像上磨粒沉積鏈和異常大磨粒的有效分割及識(shí)別目前的磨粒圖像處理與分析方法大多是針對(duì)單個(gè)或少量磨粒進(jìn)行的,可是在真正的工業(yè)生產(chǎn)中,磨粒圖像上經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)如圖 1-2 及圖 1-3 所示的磨粒積聚甚至重疊,一些細(xì)小的磨粒沉積為沉積鏈,甚至可能含有一些異常大的磨粒。T. H.Wu 等[36][37]據(jù)信磨粒沉積鏈的處理比單一磨粒的處理更重要。王靜秋[38]等利用K-均值聚類算法和分水嶺算法相結(jié)合的方法,實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)切割磨粒沉積鏈的想法,從而使磨粒分割的準(zhǔn)確度也得到了提高。但是如何分割和識(shí)別磨粒沉積鏈及異常大磨粒等類型、尺度皆不同的磨粒,成為了是基于計(jì)算機(jī)圖像處理的磨粒智能識(shí)別技術(shù)中亟待解決的重要問(wèn)題。
2.1.1.1 粘著磨損機(jī)理在兩個(gè)相互接觸的物體表面,表面的材料從一個(gè)表面移動(dòng)到另一個(gè)表面,并且在相對(duì)的移動(dòng)表面上的摩擦和粘附的機(jī)械摩擦被稱為粘著磨損。如圖2-1所示,為粘著磨損產(chǎn)生的過(guò)程。圖 2-1 粘著磨損材料的轉(zhuǎn)移是粘著磨損的本質(zhì),可以依據(jù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面的磨損程度將粘著磨損分為以下幾類:1.輕微磨損。當(dāng)粘著點(diǎn)的強(qiáng)度小于摩擦副兩基體的強(qiáng)度所發(fā)生的磨損稱為輕微磨損,是一種具有輕微磨損的粘合劑磨損形式。2.涂抹。當(dāng)粘合點(diǎn)強(qiáng)度大于摩擦副的軟基體強(qiáng)度時(shí)時(shí)所發(fā)生的磨損為涂抹,是一種磨損程度略大的粘著磨損形式。3.擦傷。當(dāng)粘著點(diǎn)的強(qiáng)度大于摩擦副兩基體的強(qiáng)度時(shí)所發(fā)生的磨損為擦傷,是一種磨損程度較大的粘著磨損形式。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于顯微圖像的在線潤(rùn)滑油中磨粒識(shí)別[J]. 郝延龍,潘新祥,嚴(yán)志軍,常青,潘博,季強(qiáng),沈毅剛. 潤(rùn)滑與密封. 2017(04)
[2]融合顏色聚類和分水嶺算法的鐵譜圖像分割[J]. 王靜秋,張龍,王曉雷. 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(05)
[3]一種新的直方圖核函數(shù)及在圖像分類中的應(yīng)用[J]. 賈世杰,孔祥維. 電子與信息學(xué)報(bào). 2011(07)
[4]鐵譜磨粒圖像的計(jì)算機(jī)紋理分析[J]. 王峰,呂植勇,何曉昀,陳慶虎,闕大順,嚴(yán)新平. 潤(rùn)滑與密封. 2005(02)
[5]數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)在圖像處理中的應(yīng)用[J]. 王樹文,閆成新,張?zhí)煨?趙廣州. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2004(32)
[6]基于徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的磨粒識(shí)別系統(tǒng)[J]. 王偉華,殷勇輝,王成燾. 摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 2003(04)
[7]一種新的磨粒圖像特征參數(shù)[J]. 周新聰,蕭漢梁,嚴(yán)新平,楊建國(guó). 摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 2002(02)
[8]計(jì)算機(jī)圖像處理在鐵譜分析中的應(yīng)用[J]. 孔憲梅,熊■,汪家道. 潤(rùn)滑與密封. 2002(02)
[9]基于CCD成像和計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)的火炮內(nèi)膛自動(dòng)檢測(cè)[J]. 白慶本,韓兆福. 計(jì)算機(jī)自動(dòng)測(cè)量與控制. 2002(02)
[10]應(yīng)用支持向量機(jī)進(jìn)行網(wǎng)上信息自動(dòng)分類[J]. 尹中航,王永成,蔡巍. 高技術(shù)通訊. 2001(11)
博士論文
[1]鐵譜圖像分割及磨粒識(shí)別關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王靜秋.南京航空航天大學(xué) 2014
[2]磨損過(guò)程中的磨粒表面和磨損表面特征及其相互關(guān)系研究[D]. 袁成清.武漢理工大學(xué) 2005
碩士論文
[1]印制電路板尺寸檢測(cè)方法優(yōu)化設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 榮曉斌.蘇州大學(xué) 2016
[2]基于支持向量機(jī)的鐵譜磨粒圖像識(shí)別技術(shù)[D]. 邱麗娟.太原理工大學(xué) 2015
[3]基于圖像數(shù)字化處理的油液磨粒檢測(cè)系統(tǒng)[D]. 杜葉挺.北京交通大學(xué) 2014
[4]基于機(jī)器視覺的圓形零件尺寸測(cè)量方法研究[D]. 王苗苗.遼寧大學(xué) 2012
[5]磨粒圖譜識(shí)別系統(tǒng)研究[D]. 范君.浙江大學(xué) 2007
[6]基于脈沖噪聲檢測(cè)的圖像去噪研究[D]. 嚴(yán)琛.南京理工大學(xué) 2006
[7]基于磨粒分析的磨損模式識(shí)別方法研究[D]. 王靜.浙江大學(xué) 2004
本文編號(hào):3243208
【文章來(lái)源】:新疆大學(xué)新疆維吾爾自治區(qū) 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
磨粒沉積鏈
在工業(yè)中也越來(lái)越普遍應(yīng)用鐵譜分析系統(tǒng),但因?yàn)槟チL卣鲝?fù)雜性、隨機(jī)性和模糊性等確定的存在,使得系統(tǒng)的智能化程度與預(yù)期相差很大,一些問(wèn)題亟待解決,如:1. 磨粒圖像上磨粒沉積鏈和異常大磨粒的有效分割及識(shí)別目前的磨粒圖像處理與分析方法大多是針對(duì)單個(gè)或少量磨粒進(jìn)行的,可是在真正的工業(yè)生產(chǎn)中,磨粒圖像上經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)如圖 1-2 及圖 1-3 所示的磨粒積聚甚至重疊,一些細(xì)小的磨粒沉積為沉積鏈,甚至可能含有一些異常大的磨粒。T. H.Wu 等[36][37]據(jù)信磨粒沉積鏈的處理比單一磨粒的處理更重要。王靜秋[38]等利用K-均值聚類算法和分水嶺算法相結(jié)合的方法,實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)切割磨粒沉積鏈的想法,從而使磨粒分割的準(zhǔn)確度也得到了提高。但是如何分割和識(shí)別磨粒沉積鏈及異常大磨粒等類型、尺度皆不同的磨粒,成為了是基于計(jì)算機(jī)圖像處理的磨粒智能識(shí)別技術(shù)中亟待解決的重要問(wèn)題。
2.1.1.1 粘著磨損機(jī)理在兩個(gè)相互接觸的物體表面,表面的材料從一個(gè)表面移動(dòng)到另一個(gè)表面,并且在相對(duì)的移動(dòng)表面上的摩擦和粘附的機(jī)械摩擦被稱為粘著磨損。如圖2-1所示,為粘著磨損產(chǎn)生的過(guò)程。圖 2-1 粘著磨損材料的轉(zhuǎn)移是粘著磨損的本質(zhì),可以依據(jù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面的磨損程度將粘著磨損分為以下幾類:1.輕微磨損。當(dāng)粘著點(diǎn)的強(qiáng)度小于摩擦副兩基體的強(qiáng)度所發(fā)生的磨損稱為輕微磨損,是一種具有輕微磨損的粘合劑磨損形式。2.涂抹。當(dāng)粘合點(diǎn)強(qiáng)度大于摩擦副的軟基體強(qiáng)度時(shí)時(shí)所發(fā)生的磨損為涂抹,是一種磨損程度略大的粘著磨損形式。3.擦傷。當(dāng)粘著點(diǎn)的強(qiáng)度大于摩擦副兩基體的強(qiáng)度時(shí)所發(fā)生的磨損為擦傷,是一種磨損程度較大的粘著磨損形式。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于顯微圖像的在線潤(rùn)滑油中磨粒識(shí)別[J]. 郝延龍,潘新祥,嚴(yán)志軍,常青,潘博,季強(qiáng),沈毅剛. 潤(rùn)滑與密封. 2017(04)
[2]融合顏色聚類和分水嶺算法的鐵譜圖像分割[J]. 王靜秋,張龍,王曉雷. 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(05)
[3]一種新的直方圖核函數(shù)及在圖像分類中的應(yīng)用[J]. 賈世杰,孔祥維. 電子與信息學(xué)報(bào). 2011(07)
[4]鐵譜磨粒圖像的計(jì)算機(jī)紋理分析[J]. 王峰,呂植勇,何曉昀,陳慶虎,闕大順,嚴(yán)新平. 潤(rùn)滑與密封. 2005(02)
[5]數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)在圖像處理中的應(yīng)用[J]. 王樹文,閆成新,張?zhí)煨?趙廣州. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2004(32)
[6]基于徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的磨粒識(shí)別系統(tǒng)[J]. 王偉華,殷勇輝,王成燾. 摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 2003(04)
[7]一種新的磨粒圖像特征參數(shù)[J]. 周新聰,蕭漢梁,嚴(yán)新平,楊建國(guó). 摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 2002(02)
[8]計(jì)算機(jī)圖像處理在鐵譜分析中的應(yīng)用[J]. 孔憲梅,熊■,汪家道. 潤(rùn)滑與密封. 2002(02)
[9]基于CCD成像和計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)的火炮內(nèi)膛自動(dòng)檢測(cè)[J]. 白慶本,韓兆福. 計(jì)算機(jī)自動(dòng)測(cè)量與控制. 2002(02)
[10]應(yīng)用支持向量機(jī)進(jìn)行網(wǎng)上信息自動(dòng)分類[J]. 尹中航,王永成,蔡巍. 高技術(shù)通訊. 2001(11)
博士論文
[1]鐵譜圖像分割及磨粒識(shí)別關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王靜秋.南京航空航天大學(xué) 2014
[2]磨損過(guò)程中的磨粒表面和磨損表面特征及其相互關(guān)系研究[D]. 袁成清.武漢理工大學(xué) 2005
碩士論文
[1]印制電路板尺寸檢測(cè)方法優(yōu)化設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 榮曉斌.蘇州大學(xué) 2016
[2]基于支持向量機(jī)的鐵譜磨粒圖像識(shí)別技術(shù)[D]. 邱麗娟.太原理工大學(xué) 2015
[3]基于圖像數(shù)字化處理的油液磨粒檢測(cè)系統(tǒng)[D]. 杜葉挺.北京交通大學(xué) 2014
[4]基于機(jī)器視覺的圓形零件尺寸測(cè)量方法研究[D]. 王苗苗.遼寧大學(xué) 2012
[5]磨粒圖譜識(shí)別系統(tǒng)研究[D]. 范君.浙江大學(xué) 2007
[6]基于脈沖噪聲檢測(cè)的圖像去噪研究[D]. 嚴(yán)琛.南京理工大學(xué) 2006
[7]基于磨粒分析的磨損模式識(shí)別方法研究[D]. 王靜.浙江大學(xué) 2004
本文編號(hào):3243208
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