西安交通大学信息机电研究所西安交通大学模具与先进成形技术研究所技术研究特色西安交通大学工业三维摄影测量技术发展路线三维全场变形技术概述面向复杂机械和新型材料运行工况下或现场使用单位简介研究生招生XTDICXTDVCXTRTXTMicroXTDIC 3D控制箱数字散斑全场应变XTDP三维光学测量坐标变换XTDCAL工业近景摄影测量XTSD静态变形XTDA大型飞机风洞大视场高速运动物体动态变形和运动轨迹XTSOXTOMXTOM INSPECTOR三维扫描仪XTFLC板料热成形三维全场应变检测试验机XTSM板料和管材胀形成形试验的三维全场变形检测系统板料成形膜结构双轴双向拉伸试验机双轴四缸电液伺服静态、动态、疲劳试验机双向对称微拉伸试验机(用于光学和电子显微镜)TOMS-汽车模具三维光学快速检测系统专用系统核心技术:复杂工况三维全场动态变形检测技术关键技术产品应用领域系列产品概述三维全尺寸快速检测解决方案:大型复杂工件产品的反求和快速质量检测其他光学体式显微镜测量板料液压胀形试验的三维全场变形检测数据动画演示泡沫铝物体内部变形测量实验板料成形极限FLC快速测定(3D-DIC)飞机风洞模型三维全场应变检测(数字图像相关法)一种基于DIC技术识别焊缝材料参数的新方法高温三维全场应变测量(3000摄氏度以内)高速拉伸变形技术发展路线高速冲击振动模态分析实验---数字散斑应用圆棒试件疲劳实验汽车车桥的静态变形和数字散斑三维全场应变实验木材压缩和弯曲性能试验----全场应变分析型号和配置------XTDIC数字散斑应变测量分析一般测量步骤 XTDIC数字散斑系统计算步骤-----XTDIC数字散斑系统显示和编辑计算结果----XTDIC散斑系统输出功能------XTDIC数字散斑系统大幅面三维全场应变测量视频----XTDIC三维数字散斑动态应变测量分析系统沙土全场变形实验-相似材料钛合金试件压缩变形三维数字散斑试验拉伸试验三维全场应变测量总体功能--XTDIC三维数字散斑动态应变测量分析系统主要功能---XTDIC三维数字散斑动态应变测量分析系统变形分析功能--XTDIC三维数字散斑动态应变测量分析分析曲线功能---XTDIC三维数字散斑动态应变测量报表功能---XTDIC三维数字散斑动态应变测量分析系统截线分析---XTDIC三维数字散斑动态应变测量分析系统等势线分析--XTDIC三维数字散斑动态应变测量分析XTDIC数字散斑系统与电子引申计比对试验XTDIC三维数字散斑动态应变测量分析系统三维全场应变测量分析重型卡车车架和车门全方位静态变形和全场应变检测发动机活塞缸体受力三维静态变形实验相似材料模型变形实验-标志点变形和全场变形两种方法复合材料节点试验---基于XTSD的三维静态变形测量大型结构件大变形三维摄影测量相似材料模型实验-光学三维变形测量变形分析应用大尺寸大变形静态测量某汽车覆盖件冲压全场应变检测步骤和流程汽车覆盖件(长到6米)板料冲压全场应变三维检测板料成形极限FLC试验板料剪切实验装置大型汽车模具制件的实际板料成形三维全场应变检测数字图像相关法(散斑应变)在板料力学性能测试中的应用板料成形网格应变测量实验快速使用说明---XTSM板料成形应变测量分析系统评估模式说明-----XTSM板料成形分析计算模式-XTSM板料成形网格应变分析系统三维点云处理---XTSM板料成形网格应变分析系统网格模式---XTSM板料成形网格应变分析系统XTSM板料成形应变测量分析系统板料成形网格变形分析楼房振动变形实验飞机风洞模型静态变形测量飞机结构件运动特性的动态视觉测量系统动态变形和运动轨迹汽车模具快速质量检测和比对分析路面构造三维扫描及三维坐标获取TOMS汽车模具摄影测量系统实现汽车模具实型数字化检测汽车模具三维光学系统应用于汽车覆盖件回弹的计算三维检测应用比对分析和质量检测焊接过程高温三维全场应变实时检测焊接失稳变形光学非接触三维检测的研究三维全场变形应变系统在焊接学科的研究和应用焊接过程三维全场应变检测实验采用XTSD静态变形系统的焊接过程三维变形检测实验采用XTOM面扫描系统进行焊接变形实验焊接变形试验--光学三维动态变形测量大尺寸无缝焊接管道三维测量和变形分析焊接变形和应变分析船用螺旋桨叶片检测大型飞机三维光学快速测量建模关键技术研究大型水轮机叶片、汽轮机叶片、船舶螺旋桨的快速检测手机零部件三维测量测量实例三维光学测量的应用领域逆向设计应用客车逆向设计快速建模案例轿车、客车、卡车、火车等车辆的组装后产品质量检测大型挖掘机铲斗模型的建模和测量测量实例 测量系统软件界面三维扫描测量实例 逆向和检测汽车模具检测案例 大型泡沫和铸件快速检测其他测量案例行业应用复杂工况三维全场动态变形 检测技术三维全场变形技术概述应变(strain)工业摄影测量光束平差(捆绑调整)自标定方法数字图像相关法(Digital Image Correlatiom,DIC)工业数字近景摄影测量与机器视觉的关系机器视觉(Machine Vision)工业数字近景摄影测量Photogrametry国内外DIC相关研究链接国内外三维检测Strain Measurement by Digital Image Correlation数字散斑全场应变分析工业近景摄影测量静态大尺寸大变形动态变形和运动轨迹三维扫描和建模板料成形网格变形分析焊接变形和应变分析比对分析和质量检测点云处理和三角化相机标定其他综述
使用说明-----XTSM板料成形应变测量分析系统
1.1. 概述

随着板料冲压技术应用日趋广泛,其工艺复杂度逐渐加大,板料成形过程中经常会出现板料破裂、起皱、回弹等现象,需要我们对板料变形过程中的性能参数等进行进一步研究。对板料变形进行测量可以获得板料成形性能参数,提高成形质量,提高制造精度,降低生产成本。

常规的测量和计算应变的方法是使用工程应变比例软尺或者工具显微镜来测量网格变形后尺寸,然后再经过手工计算获得应变值。使用工程应变比例软尺的精度太差,而使用工具显微镜所能测量的工件尺寸不能太大。在人工采集和处理大量离散数据的过程中,不可避免地产生各种随机误差甚至坏点,从而对进一步的应变分析产生很大的影响,最终导致分析结果的精度较低,而且手工测量非常繁琐,属重复性劳动。特别对于大面积的测量和分析,工作量很大。


西安交通大学机械工程学院模具与先进成形技术研究所在研究了国内外已有的板料变形测量技术的基础上,提出了用一种新的测量方案。它结合近景工业摄影测量和坐标网格分析技术,首先在板料表面印制网格,之后获取冲压后的板料表面照片,利用近景工业摄影测量技术重建出变形后板料的网格点坐标,最后创建四边形网格,通过坐标网格分析方法计算获得每个网格节点的应变值及材料的成形极限图。

近景工业摄影测量能在极短时间内准确地获得物体的三维信息,从实现物体的三维建模,尤其适用于自由曲面的三维检测,具有无接触、灵活、快速等优势。网格分析法在板料冲压成形方面的研究有着十分重要的意义,它使板料冲压生产这门过去主要靠经验判断的生产工艺有了定量分析和计算的科学手段,数字和图表代替了以往的臆断和猜测,网格应变分析技术作为解决板料冲压成形问题的一个非常有效的工具己在金属板料成形生产实际中广泛应用。本研究所提出的板料变形测量方法,操作简单,能够方便、无接触地获取板料变形的全场数据。因此在力学研究、实际工程测量方面将有广阔的应用前景。

图表 1-1 杯突工件变形测量
图表 1-2 冷包封头工件变形测量
3.XTSM系统快速使用说明

以工件为实例讲解,以便在最短时间内掌握XTSM系统使用。

3.1. 工程创建

点击“文件”—“新建”弹出对话框,如图表 3 1所示。选择工程创建的目录,输入工程名称。添加已经拍摄好的照片。
  单击下一步,弹出相机设置对话框,根据拍照时使用相机进行设置。参数设置可参考4.2节。  单击下一步,弹出比例尺设置对话框,根据工程使用比例尺进行设置,设置完毕后点击序号栏中黑色方框,选中比例尺。

单击下一步,弹出标志点设置对话框,根据工程使用标志点进行设置。

单击下一步,弹出标志点厚度补偿对话框,根据工程使用标志点进行设置

点击完成,工程创建完毕。

3.2. 摄影测量解算
点击“项目”— “自动解算”,完成图像检测、预定向、绑定调整、非编码点匹配。如果在工程创建阶段新建对话框时选中自动解算前的检查框,工程创建完毕后自动跳入摄影测量解算阶段,如图表 3 6所示。
图表 3 6 摄影测量计算
3.3.网格构建

格点的识别重建工作完成以后,点击菜单:“视图”——“网格模式”(或者单击工具栏上的按钮 ),可切换到网格模式下。点击菜单:“项目”——“高级网格划分”——“创建1个网格种子点”,此时按下CTRL键,在三维显示区点选某一网格点,可以进行网格创建,如图表 3 7所示。

图表 3 7 网格创建
3.4.应变计算

创建四边形网格后就可以对网格进行应变计算和分析。

点击菜单:“视图”——“评估模式”(或者单击工具栏上的按钮 ),可切换到评估模式下,三维显示区显示了板料变形的色谱图如所示。图片区生成成型极限图,如图表 3 8所示。

图表 3 8 板料应变彩色图
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