【摘要】：熔池三維表面的研究工作日益受到關(guān)注,尤其是TIG焊熔池表面變化速度快,以及熔池表面的類鏡面特性及強(qiáng)弧光的干擾等,一直給許多研究者在熔池方面的研究工作帶來了一定的困難。本文對于目前主要運(yùn)用于TIG熔池三維表面研究的方法及其優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了綜述,此外,也闡述了數(shù)值模擬方法運(yùn)用于熔池三維表面研究的進(jìn)展。
【圖文】：

叻椒ê禿焱獯鄒蟹椒ǘ寄芄換竦煤阜烊?透信息，但無法實(shí)時(shí)測量熔池高度信息[6]。實(shí)現(xiàn)熔池三維信息恢復(fù)最好的方法是視覺傳感法。目前運(yùn)用于焊接熔池三維重構(gòu)的主要方法有結(jié)構(gòu)光三維視覺法、陰影恢復(fù)形狀法以及雙目立體視覺法[7-8]。1.1結(jié)構(gòu)光三維視覺法結(jié)構(gòu)光三維視覺法是由美國Kentucky大學(xué)的張?jiān)Ｃ鹘淌谔岢鰜淼囊环N熔池觀測方法。張?jiān)Ｃ鹘淌诘热藢附尤鄢乇砻嫒S重構(gòu)方面利用視覺傳感方法進(jìn)行了一系列研究工作，在結(jié)構(gòu)激光的基礎(chǔ)上進(jìn)行熔池表面三維研究并獲得了較好的研究成果[9-16]，，視覺傳感原理如圖1所示[17]。艾孝譜等人[18]提出了一種基于光柵條紋反射和傅里葉變換輪廓術(shù)的測量新方法，計(jì)算出了熔池前部的表面形貌，試驗(yàn)原理和計(jì)算結(jié)果如圖2和圖3所示；張廣軍等人[19]利用小功率的結(jié)構(gòu)光條紋激光反射圖像來反映TIG焊熔池表面形貌，如圖4所示。1.2陰影恢復(fù)形狀法在20世紀(jì)70年代，美國科學(xué)家Horn提出了陰影恢復(fù)法(shapefromshading,SFS)，利用單個(gè)圖像中的物體表面的明暗變化信息或圖像的灰度信息來恢復(fù)其表面各點(diǎn)的相對高度或表面法向量等參數(shù)值，利用建立的物體表面反射模型與圖像明暗亮度、物體表面幾何形狀的約束關(guān)系，聯(lián)立這些約束關(guān)系可求解出所檢測的物體表面的三維形狀。表面重建問題利用該方法只需要單個(gè)圖像就可解決，其需要解決的關(guān)鍵技術(shù)是建立反射圖模型以及求解所建立的反射圖方程[20]。目前國內(nèi)外對陰影恢復(fù)形狀法有很多的研究。陳善本等人[21]將SFS方法引入到焊接熔池表面高度信息測量上，分析了熔池的凹凸面圖像信息，并基于恢復(fù)算法，對熔池表面進(jìn)行了恢復(fù)計(jì)算，計(jì)算結(jié)果如圖5所示。上海交通大學(xué)李來平等人[22-23]分析了焊接過程中的熔池表面成像特?

本文編號(hào)：2552982