基于X射线的BGA空洞缺陷3D检测方法

目的对球栅阵列封装(Ball Grid Array,BGA)芯片中由于焊接过程中产生的气体未能及时逸出所致的空洞缺陷进行3D检测,以降低缺陷检测难度和提高准确率,为实现BGA产品的流水线检测奠定基础.方法利用X射线三维显微镜对BGA芯片进行扫描与重建得到3D模型,将模型等距切片后转为灰度图像,根据3D可视化结果和灰度直方图选择固定阈值进行全局阈值分割,将分割得到的二值图进行连通区域标记并计算各区域面积,最后采用积分法求取焊球和空洞体积并计算空洞率.结果与2D检测方法对比,该方法可以有效去除图像中的多元器件重叠的不利因素,可直接观察空洞缺陷的大小及位置;在BGA切片图像中标记分割阈值的等值面并测量焊球和空洞的直径,将测量结果与DR图像中的测量值对比,最大误差为3.726μm,表明该方法可以准确地分割焊球及空洞特征.结论该方法可以有效地检测出BGA中的空洞缺陷,并准确地计算出焊球和空洞体积及基于体积的空洞率.     

基于Logistic回归模型的红松立木腐朽分级预测

【目的】红松活立木在生长过程中极易受到各种生物的侵袭,其中木腐菌造成的腐朽是最为广泛和严重的危害之一,活立木腐朽将会造成木材资源的损失,降低木材的力学性能。为了监测红松活立木的健康状况,减少因腐朽引起的相关损失,须定期检测红松活立木腐朽状况,并采用腐朽分级的方法进行评估。【方法】使用阻抗仪和电阻断层成像技术(ERT)两种无损检测手段对黑龙江省五营国家森林公园内的红松活立木进行检测,并在检测截面使用生长锥钻取木芯。将野外测量数据导入电脑,获取立木的阻力曲线和电阻断层图像,分析处理微针阻力的下降幅度,得到样木的阻力损失;根据立木心材与边材腐朽在ERT图像上呈现的不同特征,首次采用一种基于OpenCV的图像处理技术识别腐朽样木电阻断层图像缺陷部分,实现了心材和边材缺陷面积的定量表征;采用烘干法测定质量损失率,根据每株样木的质量损失率将所有样木分为5个腐朽等级。将多分类有序因变量的Logistic回归分析引入到立木腐朽程度分级问题中,以阻力损失、心材缺陷面积比和边材缺陷面积比为自变量,腐朽等级为因变量,建立腐朽分级预测模型。检验模型的有效性、拟合优度及预测能力。【结果】Logistic回归模型性能良好,五营国家森林公园30株红松样木的综合预测准确率为86.67%,各等级预测准确率分布不均,高等级腐朽的预测准确率相对较高。【结论】运用提取心材与边材腐朽的方法处理ERT图像,有效地提高了利用ERT图像识别腐朽的准确率。建立Logistic回归模型可以较准确地预测出立木腐朽的等级,较之烘干法测定腐朽程度,其腐朽评估效率有了明显提高,且对立木损伤更小。     

具有内部孔洞的3D打印PLA试样力学性能研究

结构内部的孔洞、夹杂等缺陷是引起构件破坏的重要原因,为研究材料内部孔洞对其力学性能的影响。本文利用3D打印设备,使用PLA(聚乳酸)材料,制备得到含有不同尺寸的球形和椭球形孔洞的试样,在MTS疲劳试验机上开展拉伸试验,研究了3D打印材料内部孔洞对构件力学性能的影响。结果表明,小尺寸孔洞能增加3D打印试样的拉伸强度和刚度。球形孔洞对构件在单轴拉伸时的断裂形式有显著的影响,随着孔洞体积的增加,构件的拉伸强度和拉伸强度应变呈逐渐减小的趋势;在体积分数相同时,球形孔洞的对构件力学性能的影响大于椭球形孔洞。     

空洞缺陷形状对杉木圆盘电阻与应力波断层成像效果的影响

无损检测技术能对木材空洞缺陷进行快速且准确的检测,现存的各种检测技术都有一定的优缺点,因此有必要对它们进行试验和对比。以福建杉木圆盘为对象,研究不同面积、不同轮廓形状的空洞缺陷对电阻和应力波断层成像技术的影响,比较两种检测技术的缺陷图像与实际缺陷图像的差异。结果表明:①电阻和应力波检测技术均能直观显示木材内部缺陷,其检测精度会受到空洞缺陷面积、轮廓形状以及截面积比率影响; ②当空洞实际面积与被测木材截面积比率从4.90%上升到44.05%时,电阻成像系统显示的缺陷图像面积与实际缺陷面积相对误差从34.03%下降到11.69%,应力波成像系统显示缺陷图像面积与实际缺陷面积相对误差从46.41%下降到14.88%; ③缺陷轮廓形状对两种成像均有一定影响。对于电阻成像,近圆形的空洞成像精度低于狭长形的空洞缺陷,在电阻成像中,除了扇形和圆形缺陷外,其余的空洞缺陷形状均不能被明显地检测出,但是应力波成像中,狭长形的扇形缺陷能够比较清晰地被系统显示。研究表明:电阻断层成像法对于空洞缺陷的检测比应力波断层成像法灵敏,且图像检测精度也比应力波断层成像法高; 而对于缺陷轮廓的识别能力,应力波断层成像法要优于电阻断层成像法。     

玻璃熔窑电熔池壁砖内部缺陷的无损检测

采用超声方法,对电熔池壁砖内部的缩孔、裂缝、孔洞缺陷进行了无损检测。结果表明,采用国产超声波探伤仪,在实验室条件下,基本上能够检测出电熔池壁砖内部常见缺陷的大小、形状和位置,并提供了有实用价值的超声参数值。     

含孔洞大理岩破坏特性的颗粒流分析

基于室内单轴压缩试验结果,利用颗粒流程序PFC2D,模拟含预制孔洞大理岩在单轴和双轴压缩条件下的破坏过程,分析预制孔洞形状、围压大小以及岩石非均质性对大理岩力学特性和裂纹扩展的影响.数值结果表明:与完整大理岩试样相比,含孔洞试样的峰值强度显著降低,降低程度与孔洞形状有关;围压对含孔洞大理岩试样的力学特性和裂纹扩展有显著影响,含孔洞试样的峰值强度随围压的增加而增加,但偏应力峰值随围压的增加呈先增大后减小的变化趋势;试样的破坏模式与孔洞形状相关,含圆形孔洞试样为类X型剪切破坏,含矩形孔洞或马蹄形孔洞试样为对角剪切破坏;岩石内部的矿物结核影响了裂纹的扩展路径,从而改变试样的宏观破坏模式.微观机理分析表明:孔洞周边裂纹的萌生与扩展过程伴随着应力集中区的释放与转移;含孔洞试样的宏观裂纹有3种模式:孔壁剥落、拉伸裂纹和压剪裂纹.     

基于电阻断层成像技术的立木探伤检测系统

为实现活立木内部缺陷的早期检测,同时摆脱立木腐朽检测中其他检测手段在实际操作中的局限性,提出将电阻断层成像技术应用到活立木内部缺陷的检测当中。该系统首先利用基于AD9850的激励信号发生器和压控电流源产生恒流激励信号,并遵循一定的激励方式循环输入到立木表面,然后利用基于双级程控放大器和AD637等微弱信号采集模块收集独立的边界电压值,最后输入到上位机通过等位线反投影算法实现电阻抗成像。实验部分将本系统应用在实际立木腐朽探伤检测中,结果表明本系统能够有效快速地反映出立木横截面的早期腐朽变色情况。     

利用iTECS检测桥梁混凝土结构的内部缺陷

通过iTECS(Integrity Test Equipment for Concrete Structures)检测三小营南桥T梁混凝土厚度,利用最大熵频谱分析和傅里叶频谱分析结果误差很小,最大熵谱分析更精确.通过多次试验,得出根据测试厚度判断混凝土结构内部离析、不密实与空洞的不同方法:当测试的厚度明显小于实际厚度时表明该混凝土构件内部存在孔洞;当测试的厚度远大于实际厚度时表明该混凝土构件内部存在不密实、离析等缺陷.通过对室内大厚度混凝土结构的厚度探测,发现当混凝土结构内部缺陷深度超过一定范围时,利用iTECS只能测试混凝土结构内部缺陷的位置,而不能精确的探测出缺陷的深度.同时对正对空洞处及空洞边缘处测试到的明显不同厚度进行了探究.     

基于声学的木材无损检测技术研究进展

 声学的无损检测方法具有成本低、易于携带、无辐射、检测速度快等优点，在木材领域内广泛应用。阐述了基于声学的常见6种无损检测方法，包括冲击应力波法、超声波速法、共振法、声发射、声-超声和层析成像技术的基本原理，并对其特点进行了分析与比较。介绍了这些方法在木材工业中的应用，包括对木材的物理力学特性的评估、木材内部缺陷的检测。综述了提高检测精度的研究现状，分析了基于声学的木材无损检测研究中存在的困难。展望了木材无损检测设备在信号源、信号传输机理、信号分析与处理、便携性与实时性等方面的发展趋势。     

某大堤空洞位置与弹性波中纵横波关系的数值模拟研究

以某大堤堤身空洞检测为工程背景,基于Flac3D方法,对有空洞的堤身模型堤身空洞位置与弹性波中的纵波与横波的传播关系进行计算分析．结果表明：可以通过横波的传播引起大堤表层质点振动发生延迟的水平坐标范围,判断出堤身空洞的水平位置范围;通过纵波的传播引起大堤表层质点振动发生延迟的水平坐标范围,判断出堤身空洞的深度位置范围．研究结果可为采用地震波法进行大堤空洞缺陷位置检测过程中堤身空洞缺陷位置的初步判断提供参考．     

马尾松人工林近自然化改造对林分生长的影响

【目的】研究和阐明马尾松（Pinus massoniana Lamb.）人工林近自然化改造对林分保留木、套种树种和自然更新树种生长的影响。【方法】2005年1月,采用随机区组设计对中国林业科学研究院热带林业实验中心12年生马尾松人工林进行5种不同强度（0%,20%,30%,40%和50%）间伐后,套种米老排（Mytilaria laosensis）、红锥（Castanopsis hystrix）和润楠（Machilus pingii）3个乡土阔叶树种,每种强度设3次重复,每个套种树种密度均为120株/hm^2,2013年8月对所有样地（共15个,每个样地面积为600m^2）的马尾松保留木、套种树种和自然更新至乔木层的树种进行每木调查,记录种名、胸径和树高等。【结果】间伐处理8年后,不同间伐处理间林分保留木的平均胸径、树高和蓄积量均存在极显著差异（胸径：P〈0.001,树高：P=0.001,蓄积量：P=0.008）;林分平均胸径和树高随着间伐强度的增加而增加,林分蓄积量随间伐强度的增大而减少。间伐促进了3个套种树种幼树的生长,但不同树种间存在差异;米老排在50%间伐林分下生长最优,而红锥和润楠以40%间伐林分较优,前者的生长速率明显高于后者。间伐显著的提高了自然更新至乔木层的林木株数,与对照处理（100±25株/hm^2）相比,20%,30%,40%和50%间伐林分分别是对照处理的8.72倍、11.22倍、11.06倍和13.78倍;间伐显著提高了自然更新林木的树高生长,而胸径生长差异不显著。【结论】从人工林木材生产、套种树种生长和自然更新树种生长情况分析,采用30%或40%的间伐强度和套种优质乡土阔叶树是马尾松纯林近自然化改造的最佳选择。     

含预制圆孔半圆盘的冲击动态断裂过程试验研究

为研究预制孔洞缺陷对I型裂纹扩展过程的影响与作用机制,利用数字激光动态焦散线方法对预制I型边裂纹和孔洞缺陷的巴西半圆盘进行三点弯动态冲击实验.实验得到以下结论:受到冲击荷载后,与预制的试件内部孔洞相比,预制边裂纹尖端应力集中程度更高,因此内部的缺陷对冲击荷载敏感度较弱;当I型裂纹扩展接近预制圆孔时,预制圆孔会使裂纹扩展的速度和强度因子产生波动变化,且孔洞越大,影响作用越强;当裂纹与圆孔贯通后,由于圆孔钝化作用会抑制裂纹继续扩展,钝化裂纹再次起裂后其裂纹尖强度因子比贯通前最大值提高了124.56％ ～190.60％,扩展速度上升了47.06％ ～57.89％;预制孔洞尺寸存在一最优值,对裂纹再起裂抑制作用和钝化作用最为明显,起裂时的起裂韧度最高,产生这一现象的原因是加载速率和试件缺陷特征共同作用的结果.     

浅谈测井曲线在滇东地区煤层对比中的应用

每个钻孔的测井资料虽然只反映了该钻孔的地质剖面,然而各个钻孔的测井资料之间必然存在着一定的内在联系.研究和分析各个钻孔测井资料,找出其规律和特征,可以追索煤层和地层,研究煤层在空间上的变化规律,推断地质构造.为达此目的,选择常规数字测井的三侧向电阻率( LL3),长源距伽玛伽玛(GGL),自然伽玛(GR)三种曲线,通过对滇东富煤地区长兴组、龙潭组2+1、7、9、11、13、16、23、24等煤层的测井曲线煤层对比研究,结果表明利用测井曲线的异常幅度、组合形态、层间距及特殊标志进行煤层对比效果显著.     

黑洞自旋与喷流能量间相关性研究

从文献资料中收集了33个Blazar源的相关数据,通过样本数据研究黑洞自旋能量与喷流能量的相关性.研究结果表明:(1)33个Blazar的黑洞自旋与喷流能量存在相关性,尤其在爱丁顿磁场条件下(B=BEDD),黑洞自旋与喷流能量的相关性最为明显;(2)33个Blazar的黑洞自旋能量与喷流能量同样存在相关性,并且其数据分布与自旋能量的关系公式存在差异;(3)得到的结果进一步证明了喷流能量很可能来源于黑洞的自旋能量.这些研究结果与其他方法获得的结果是一致的.     

局部冲坑对导管架刚度影响的模型试验

采用缩尺4桩导管架风机模型试验研究冲坑对导管架刚度的影响。通过控制导管架基桩冲坑出现顺序及不同冲坑深度模拟冲刷过程,研究静力荷载作用下局部冲坑对导管架基础刚度、内力分配规律的影响以及冲坑分布、冲坑深度、冲坑出现顺序、冲坑坡度对导管架共振频率的影响。结果表明:荷载较小时,15D(D为桩径)深度以内的局部冲坑对导管架静刚度的影响较小,但冲坑对静刚度的影响随荷载增加而逐渐增大;当冲坑深度大于1D时,导管架共振频率开始出现下降趋势,此时任意基桩再出现更深冲坑都会引起共振频率的较大下降;当局部冲坑深度分别为15D和2D时,风机共振频率分别下降约32%和63%;当冲坑形状为圆锥形时,保持局部冲坑深度不变,改变冲坑坡度对导管架风机共振频率影响较小。     

有限元法计算开洞连续墙梁的内应力

对广泛应用的开洞连续墙梁，运用有限元方法，通过对比，分析了居中开洞、偏开洞和无洞口情况的内力、应力分布以及变化规律，计算开洞口连续墙梁与托粱之间的相互作用力及其内部应力的分布情况，得到了与实验一致的结果，为开洞口墙梁的设计提供较精确的理论依据．     

楔横轧铝合金轧件内部空洞演变

采用数值模拟的手段,研究了楔横轧轧制铝合金时轧件内部空洞演化的一般规律和工艺参数对空洞演化的影响.结果表明:轧件内部单空洞演化的一般规律是球形—椭球形—轧件内部轴向贯通的孔腔;多空洞演化时,位于轧件中心的空洞的变化规律和单空洞时相似,但其余位置的空洞发生了闭合,它们对中心空洞有正作用方面的影响;在模具的各个阶段中,楔入段的后期和展宽段的前期是内部空洞演化的关键阶段;在楔横轧加工的工艺参数方面,展宽角是影响空洞演化的最敏感因素,其次是断面收缩率,再次是成形角.研究证明了小的成形角、展宽角和断面收缩率均有利于轧件内部空腔的扩展.     

基于神经网络的带钢表面孔洞检测系统研究

简要介绍了带钢表面孔洞实时检测中的图像处理系统 ,提出了一种应用边缘检测和聚类分析的图像分割算法对带钢表面孔洞进行准确快速的分割 ,同时采用改进的BP神经网络分类器对孔洞进行分类与识别 ,实验结果表明 ,该带钢表面孔洞实时检测系统具有较高的精度和较快的速度 .     

推土机后桥箱孔铣削加工精度分析

利用有限元动态分析方法对立铣刀精铣SD8推土机后桥箱上φ860H7（0^＋0.09）大孔、左右两侧φ560H7（0^＋0.07）孔的加工精度作出定量的分析,利用ANSYS软件对刀具在切削加工中的变形进行谐响应的有限元分析,从而得出合理的切削用量。     

地应力及岩石抗拉强度对双孔爆破的影响

为研究地应力和岩石抗拉强度对爆破效果的影响,本文利用颗粒流程序（PFC2D）开展数值模拟实验,用单孔爆破实验效果验证了模型的合理性。考虑炮孔间的相互影响,从裂纹形态、应力场及能量场三个角度来分析双孔爆破实验结果。结果表明:（1）双孔爆破在地应力为40~60 MPa时裂纹才会受到明显的抑制作用,当地应力小于40 MPa时,随着地应力的提高,平行于炮孔方向的裂纹受到的抑制作用较小,而垂直于炮孔连线方向的裂纹受到抑制作用较大。（2）地应力在0~5 MPa时,摩擦能和动能衰减最严重;地应力在20~40 MPa时,岩体内部应变能峰值最高。（3）抗拉强度每增长10 MPa,裂纹数量会减少约80%,同时,岩石抗拉强度对能量场的影响也较严重。