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 XJTUSM  板料成形网格应变测量分析
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产品 Products

一、通用变形检测产品:
 XJTUDIC三维数字散斑动态应变测量分析系统
 XJTUSD三维光学静态变形测量分析系统
 XJTUDA三维光学动态变形与运动测量
 XJTURT 三维实时跟踪测量分析系统
二、板料成形检测产品:
 XJTUSM板料成形网格应变测量分析系统
 XJTUFLC杯突和板料成形极限检测系统

三、科学研究变形检测产品:

 XJTUDVC 体积内三维全场应变测量系统
 XJTUMicro显微数字图形相关法全场应变测量分析系统
 XJTUCAL 多相机多幅面的相机柔性自标定系统

四、轮廓与坐标检测产品:

 XJTUOM三维光学面扫描系统
 XJTUDP三维光学摄影测量系统
 XJTUSO小型三维光学面扫描系统
 XJTUOM INSPECTOR 点云处理与比对检测系统
 XJTUOM点云预处理软件
 

友情链接 Links

西安新拓三维光测科技有限公司
苏州西博三维科技有限公司
西安交通大学
快速制造国家工程中心
苏州研究院
XJTUOM视频空间
天汽模

 

  您当前位置 -> 产品项目   

XJTUSM板料成形网格应变测量分析系统


     采用自主研发的工业近景摄影测量核心技术,高精度计算多幅照片中每个小圆点的位置,然后利用摄影测量的方法,根据不同角度照片的数据计算出每个圆点的空间坐标.通过这些点阵,可以定义零件变形后的形状。通过计算各圆点间的距离变化,可以获得零件的变形和应变。利用这些数据,计算出零件的应变分布,热点区域和板材的厚度变化(假定体积不变)。
     高精度应变测量,并可同时处理10万个以上点的数据。作为应变计算基准长度的点阵间距通常为1 mm至6mm,如果在蚀刻时选用合适的母板则可以生成客户所需的其他间距值.应变分布和厚度变化结果以色温图的方式显示在成形后零件的三维模型上,通过通常的旋转等操作,可以更好地理解测量结果和成形过程.。
     采用高分辨率单反数码相机或带有工业CCD相机的测量头,从不同的摄站和角度获取图片,导入XJTUSM软件系统即可自动解算三维坐标及应变。不需要额外的操作。测量速度快,精度高。视频演示


   
 

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应用范围:
 (1)板料应变测量、成形极限计算
 (2)通过快速的三维板料变形分析提高模具CAE系统的效率和准确性,使传统的开环CAE系统,变为闭环CAE系统,实现了模具CAE的重大变革。
 (3)测量临界变形部位,解决复杂的成形问题,优化冲压工艺,冲压模具检验,对仿真模拟计算的结果进行验证和优化。
 (4)增强用户对产品开发阶段板料成形过程的了解,验证现有的成形彷真软件的计算结果,以及优化和监控生产过程.

系统特点:
 (1)获得金属板料表面三维应变数据
 (2)测量结果用色温图三维显示
 (3)自主研发的工业近景摄影测量核心技术
 (4)可对大尺寸金属板料成形制件的应变进行测量
 (5)快速、简单、高精度的相机标定
 (6)操作简单、携带方便
 (7)自动计算成形极限图
 (8)测量结果精度高,测量信息丰富
      

系统硬件:
     (1) 高分辨率单反数码相机或工业CCD相机
     (2)电化学打标机、电解液、母板
     (3)激光指示器,LED照明灯及支架
     (4) 三角架及三维云台
     (5)控制盒
     (6)高性能计算机

系统软件功能
     (1) 包含三种模式:测量模式、网格模式、评估模式。方便观察各个阶段的解算过程。
     (2) 可计算最大主应变、最小主应变、材料厚度减薄率、Mises应变、Tresca应变等。
     (3) 料成形极限的计算。
     (4) 3-2-1坐标变换功能。
     (5) 应变用色谱图直观的显示出来。
     (6) 灵活的三维显示控制。
     (7) 多种元素拟合功能,包括点、线、面、圆、椭圆、球、矩形孔、圆柱、圆锥的拟合。
     (8) 多种寸长计算功能,包括点点距离,点面距离、面面距离等。
     (9) 测量结果及分析结果输出成报表。

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软件界面-----XJTUSM板料成形应变测量分析系统 Ver8.00

 
(a) 小型冲压件                                   (b)大型汽车覆盖件
测量现场(编码点和标尺)


(a) 最大主应变    (b) 最小主应变  (c) 成形极限图FLD   (d) 厚度减薄率
应用XJTUSM系统测量某汽车零部件应变计算结果

 

功能演示


 
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快速使用说明---XJTUSM板料成形应变测量分析系统
 
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计算模式-xjtusm板料成形网格应变分析系统
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网格模式---xjtusm板料成形网格应变分析系统
 
 
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评估模式说明-----XJTUSM板料成形分析
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三维点云处理---xjtusm板料成形网格应变分析系统
 

 板料网格应变---XJTUSM

板料网格应变---XJTUSM 

 板料拉伸三维全场网格应变

板料拉伸三维全场网格应变

 

应用案例: 


 
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板料成形网格应变测量实验
 
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大型汽车模具制件的实际板料成形三维全场应变检测
 
板料成形三维全场应变摄影测量快速检测系统研究
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数字图像相关法(散斑应变)在板料力学性能测试中的应用
 
 
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汽车覆盖件(长到6米)板料冲压全场应变三维检测
 
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板料成形极限FLC试验
 
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某汽车覆盖件冲压全场应变检测步骤和流程
 

    

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XJTUSM系统软件界面主要分为5个窗口区域:工程区、控制区、三维视图区、曲线视图区和图像区(其中三维视图区和曲线视图区可以相互切换)。
各窗口区域主要功能:
(1) 工程区:显示板料变形测量工程的所有状态以及各个状态搜索计算的匹配点数;
(2) 状态信息区:显示选定状态的信息
(3) 三维视图区:显示选定状态计算获取的网格点三维坐标、应变色谱图等;
(4) 信息列表区:显示选定状态各点的信息;
(5) 二维图像区:显示选定状态的板料变形二维图像


系统功能列表:

 项目

 功能

性能指标 测量尺寸:几十毫米长~几米长 (可测量汽车最大的板料成形)
应变范围:0.5%~300%
相机像素:130万~1200万像素
技术原理:工业近景摄影测量、相机自标定技术
工程模式  

(1)       打开工程

(2)       保存工程

(3)       新建工程

(4)       导入已有图像进行计算的功能

(5)       采用工业相机进行实时采集图像的功能

(6)       编码点识别(同时支持黑点与白点),网格点识别(支持快速检测模式与精确检测模式)

(7)       预定向、捆绑调整、应用比例尺功能

(8)       屏幕截图功能

(9)       3-2-1对齐功能

(10)   点距测量功能

(11)   手动匹配的功能

(12)   采用工业相机进行实时采集图像时,激光指示距离的功能(支持自动控制与手动控制两种模式)

(13)   采用工业相机进行实时采集图像时,LED照明功能(支持自动控制与手动控制两种模式)

(14)   点云输出功能

网格模式  

(1)       以一个种子点为中心扩展功能

(2)       指定一个种子网格(四个种子点)进行扩展功能

(3)       一个工程下多个独立网格重建的功能:在一个工程下,指定多个种子点或种子网格,可以生成多个独立的网格。

(4)       一个工程下不同间距网格重建的功能:在一个工程下,多个独立的网格的点间距可以不同

(5)       网格优化的功能:分块捆绑调整的功能

(6)       网格输出功能

评估模式  

(1)       应变量计算功能

(2)       边界点应变计算:支持三种方式

(3)       FLD绘制功能,包含了FLC曲线的绘制,同时支持保存及导入FLC曲线的功能。

(4)       三种类型应变计算:工程应变、拉格朗日应变、格林应变。

(5)       应变值tabview显示功能

(6)       应变值输出功能:最大主应变、最小主应变、厚度减薄率、Mises应变、Tresca应变

(7)       拟合点、线、面、圆等各种元素的功能

(8)       各种元素尺寸测量的功能

(9)       各种元素输出功能

软件界面  

(1)       基本的操作:平移,旋转,缩放等。

(2)       节点显示功能

(3)       网格显示功能

(4)       面片显示功能

(5)       彩色显示应变色温图功能。

(6)       工程管理功能。

(7)       显示隐藏比例尺的功能。

(8)       显示隐藏相机的功能。

(9)       坐标原点显示功能

 多状态检测  实际板料冲压过程会经过多道加工工序, 需要对工件在相应多个状态下的应变进行检测分析。XJTUSM板料变形测量系统8.0可以对一个工件的多个状态应变变形在一个解决方案下进行检测计算。同时用户可以将其中的一个状态设置为参考状态,代替应变计算时使用的理想网格假设。
对工件在成形前进行测量检测,并将该状态作为其余测量状态在进行应变计算时的初始状态,用户可以得到非编码网格点间的真实相对位移变化,而不再采用精确规则排列的网格阵列和点间距等假设条件。采用真实网格点间距补偿了在网格点制作过程中存在的工艺偏差,消除了假设条件对计算应变的影响。
如果将成形过程划分为几个步骤,用户可以使用多状态检测解决方案创建多个工程,对成形过程中的应变变化进行分析计算。
分块检测 通过分块检测解决方案实现大型工件的测量,将工件划分成若干个测量区域,作为不同的分块,在分块之间布置标尺和多个编码点作为公共参考点;同时用户也可以实现不同的点间距对一个测量工件或者对仅仅对关注的相关区域进行局部测量,从而便于用户根据工件情况采用合适的测量策略。
在工程下建立多个分块,首先对每个分块进行检测,然后将检测结果拼接起来就可以完成分块检测解决方案。
每个分块的相对位置是由公共参考点确定的,因此进行分块检测解决方案需要准备若干个编码点,作为分块间进行拼接的公共参考点。对每个分块进行检测时候,要保证这些公共点不能被移动。
将各个分块拼接起来主要通过以下两种方式进行:
 自动拼接:用户可以通过预先获得公共参考点的坐标,这样每个公共参考点相当于测量工程的全局点,将坐标保存在“*.asc”或者“*.dat”文件中,然后导入软件,由于编码点的编号的唯一的,每个分块内部检测出的编码点与坐标会全局点文件中的公共点参考点匹配,从而实现了各个分块自动拼接。
 手动拼接:在完成分块的检测后,如果两个分块之间有5个或者5个以上的公共点编码点,那么这两个分块可以通过这些公共编码点完成分块的手动拼接,按顺序对两个进行手动拼接,就可以实现多个分块拼接在一起。
注意:两种拼接方式中,由于分块的拼接计算偏差,手动拼接的计算精度要比自动的拼接低,因此推荐使用自动拼接方式。如果在实际检测中,分块数目较少,低于4个时,手动拼接的计算精度与自动拼接方相近,推荐考虑选择手动拼接方式。

 


 

 
Web www.xjtudic.com
 

西安交通大学 机械工程学院 模具与先进成形技术研究所 信息机电研究所
电子邮件: xjtops@163.com  网站: www.xjtudic.com  www.xjtops.com  www.3dthink.cn

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