为了模拟喷丸强化过程,实现喷丸强化效果快速预测,基于Abaqus软件采用离散元法-有限元法(Discrete Element Method-Finite Element Method,DEM-FEM)耦合建立随机多丸粒喷丸强化模型,并以TC4钛合金为研究对象,通过喷丸强化试验来验证耦...为了模拟喷丸强化过程,实现喷丸强化效果快速预测,基于Abaqus软件采用离散元法-有限元法(Discrete Element Method-Finite Element Method,DEM-FEM)耦合建立随机多丸粒喷丸强化模型,并以TC4钛合金为研究对象,通过喷丸强化试验来验证耦合模型的准确性。采用Box-Behnken设计(Box-Behnken Design,BBD)法,针对弹丸大小、喷丸速度和喷丸覆盖率3个工艺参数设计了三因素三水平的喷丸仿真试验方案,采用仿真分析获得表面残余应力值及表面粗糙度值,并通过Design-Expert软件进行数值拟合,最终得到喷丸工艺参数与表面残余应力和表面粗糙度之间的函数模型,采用响应面法分析弹丸大小、喷丸速度、喷丸覆盖率三因素之间的交互作用以及对喷丸强化效果的影响规律。结果表明,响应面预测模型结果与仿真计算结果误差低于5%,所建立的响应面预测模型具有较高的近似精度和可靠性,利用此模型可实现喷丸强化效果的有效预测。展开更多
文摘为了模拟喷丸强化过程,实现喷丸强化效果快速预测,基于Abaqus软件采用离散元法-有限元法(Discrete Element Method-Finite Element Method,DEM-FEM)耦合建立随机多丸粒喷丸强化模型,并以TC4钛合金为研究对象,通过喷丸强化试验来验证耦合模型的准确性。采用Box-Behnken设计(Box-Behnken Design,BBD)法,针对弹丸大小、喷丸速度和喷丸覆盖率3个工艺参数设计了三因素三水平的喷丸仿真试验方案,采用仿真分析获得表面残余应力值及表面粗糙度值,并通过Design-Expert软件进行数值拟合,最终得到喷丸工艺参数与表面残余应力和表面粗糙度之间的函数模型,采用响应面法分析弹丸大小、喷丸速度、喷丸覆盖率三因素之间的交互作用以及对喷丸强化效果的影响规律。结果表明,响应面预测模型结果与仿真计算结果误差低于5%,所建立的响应面预测模型具有较高的近似精度和可靠性,利用此模型可实现喷丸强化效果的有效预测。
文摘数字高程模型(digital elevation model,DEM)可用于表达滑坡裂缝凹陷地形特征及高程变化,基于DEM能够对滑坡裂缝进行识别。然而,单一的DEM地形地貌数据难以精确表达滑坡裂缝复杂的地形特征。文中提出了一种基于机载激光雷达(light detection and ranging,LiDAR)DEM多特征地形地貌数据融合增强的滑坡裂缝识别方法。首先,通过无人机挂载LiDAR传感器采集获取裂缝的点云数据,并构建LiDAR-DEM,基于DEM生成4种多特征地形地貌数据,包括山体阴影、坡度、正开度和天空视域因子。其次,利用考古地形可视化(visualization for archaeological topography,VAT)方法对DEM多特征地形地貌数据进行融合增强处理,得到DEM多特征融合增强图像。然后,基于大津法(Otsu’s method,OTSU)算法进行滑坡裂缝识别。最后,采用连通域分析和数学形态学闭运算对识别出来的滑坡裂缝进行优化,得到完整准确的滑坡裂缝。以云南省禄劝县的烂泥沟滑坡裂缝为研究区,采用精确率、召回率、F1分数指标对识别结果进行精度验证。最终精确率为0.85,召回率为0.90,F1分数为0.87。研究结果表明,文中方法的滑坡裂缝识别效果较好,能够得到完整的滑坡裂缝,可为滑坡裂缝识别提供一定的参考。
