形态小波在中厚板表面裂纹缺陷检测中的应用

中厚板表面裂纹缺陷在图像中容易受背景噪声和氧化铁皮的影响,传统的图像处理方法很难将裂纹缺陷从图像中检测出来.提出了将形态小波变换应用于中厚板表面裂纹缺陷检测的方法.该方法利用小波分解对突变信号的检测能力,结合裂纹缺陷在形态上近似于直线的性质,将裂纹缺陷从图像中准确提取出来.实验证明形态小波用来检测中厚板表面裂纹缺陷比用其他方法更有效.     

砂浆试样受压时力学响应与裂纹扩展同步分析

应用自行研制的测试系统实现了对砂浆试件的力学响应与表面微裂纹图像的同步观测，并根据大量观测图像与裂纹的量化信息及宏观响应全曲线数据，统计分析了强度规律，裂纹萌生规律与扩展形态。     

基于GA-NN的钛合金工件磨削表面烧伤裂纹图像的自动识别

为了解决钛合金等难加工材料工件磨削表面烧伤的在线监测与预报问题，提出了一种神经网络与图像处理技术相结合的钛合金工件磨削表面烧伤裂纹的自动识别算法。该方法中磨削表面图像由彩色CCD获得，首先转化为灰度图像，然后转化为二值点阵图像，再经过点阵数据编码压缩处理表征为模式特征，然后利用BP神经网络和遗传算法相结合的方法训练前向多层神经网络，最后利用训练后的神经网络对磨削表面的烧伤裂纹进行识别。实验及仿真结果表明：该模型的神经网络稳定，学习收敛速度快，具有很强的记忆能力和推广能力，对解决钛合金的磨削烧伤裂纹的实时自动识别问题具有良好的适应性，总有效率达到88％左右。     

基于线型激光的连铸板坯表面裂纹在线检测技术

采用光学检测法对高温铸坯进行表面裂纹在线检测,将高亮度绿色激光线光源照射到铸坯表面,利用激光的单色性在摄像机镜头前加装窄带滤色镜去除高温铸坯表面辐射光的影响,从而提高图像的对比度. 通过非抽样小波对铸坯表面图像进行分解,计算分解后得到的低频分量和原始图像的尺度共生矩阵,以及高频分量的灰度共生矩阵,作为图像的纹理特征,并输入基于AdaBoosting算法的分类器进行分类. 利用该方法对表面裂纹、水痕、渣痕、氧化铁皮和振痕等五种缺陷和伪缺陷样本进行识别,表面裂纹的识别率达86.75%,总体识别率达87.16%.     

基于SqueezeNet的混凝土表面裂纹检测研究

针对检测混凝土表面裂纹缺陷时效率低、准确率不高等问题,提出一种基于SqueezeNet的混凝土表面裂纹检测方法.首先构建混凝土图像数据集,对数据集进行预处理操作;然后构建混凝土表面裂纹检测的SqueezeNet模型,设置网络模型超参数,并将数据集输入模型训练裂纹缺陷检测分类器;最后选择适合的评价模型分析结果.实验结果表明:该方法对混凝土表面裂纹检测准确率达到99.85％,能够高效的检测混凝土表面裂纹缺陷,为建筑质量检测智能化的研究工作提供参考.     

基于SqueezeNet的混凝土表面裂纹检测研究

针对检测混凝土表面裂纹缺陷时效率低、准确率不高等问题,提出一种基于SqueezeNet的混凝土表面裂纹检测方法.首先构建混凝土图像数据集,对数据集进行预处理操作;然后构建混凝土表面裂纹检测的SqueezeNet模型,设置网络模型超参数,并将数据集输入模型训练裂纹缺陷检测分类器;最后选择适合的评价模型分析结果.实验结果表明:该方法对混凝土表面裂纹检测准确率达到99.85％,能够高效的检测混凝土表面裂纹缺陷,为建筑质量检测智能化的研究工作提供参考.     

基于特征融合的金属铸造工件表面裂纹检测算法研究

针对复杂结构的金属铸造工件表面因成像复杂引发干扰,裂纹提取判别困难的检测问题,本文提出一种结合了颜色形态特征融合图像分割和纹理特征裂纹判定的金属铸造工件表面裂纹检测算法。算法通过GAMMA变换增强裂纹并弱化背景,根据裂纹目标的颜色特征与几何形状特征相融合,量化特征并滤波特征值分割提取裂纹目标,基于灰度共生矩阵对候选裂纹区域提取纹理特征,使用支持向量机分类器进行训练并识别裂纹。金属工件表面裂纹检测实验表明,该算法在图像分割方面能更加完整准确的提取裂纹,在真伪裂纹的识别中准确率、精确率、召回率和F1得分分别为94.47%、92.51%、96.67%和93.74%。相较于传统检测算法,该算法克服了上述干扰影响,在准确率等方面具有优势,且具有较快的识别速度。     

激光打孔小孔内壁再铸层微裂纹检验方法研究(Ⅰ)

提出了一种ＣＣＤ（电荷耦合器件）显微图像采集技术检验激光打孔孔内壁再铸层微裂纹的新方法．经过对亚毫米孔径的小孔轴向（纵向）剖面凹面进行特殊抛光处理后,得到了小孔内壁表面的显微放大像（２００倍）．利用此图像,可对小孔内壁表面的微米级微裂纹进行观察和判断．实验结果表明：所提出的激光打孔的小孔内壁微裂纹检验方法是一种可行的技术途径．     

热辐射应力图像分析确定应力强度因子K1和裂纹尖端塑性区

本文借助于热辐热应力图像分析技术对裂纹尖端附近的应力进行分析测定。记录了铝质紧凑拉伸试件的热辐射应力图像，给出裂纹尖端前沿的温度变化曲线。根据热弹效应和线弹性断裂力学理，通过解析建立用热辐射应力图像分析技术确定Ｉ型裂纹应力强度因子的基本方程。在此基础上，用热辐射应力图像分析技术实验确定Ｉ型裂纹应力强度因子和裂尖塑性区。     

激光打孔小孔内壁再铸造层微裂纹检验方法？…

提出了一种ＣＣＤ（电荷耦合器件）显微图像采集技术检验激光打孔孔内壁再铸层微裂 新方法,经过对亚毫米孔径的小孔轴向（纵向）剖面凹面进行特殊抛光处理后,得到了小孔内壁表面的显微放大像（２００倍）、利用此图像,可对小孔内壁表面的微米级微裂纹进行观察和判断,实验结果表明,所提出的激光打孔的小孔内壁微裂纹检验方法是一种可行的技术途径。     

粗糙裂缝对井眼声波传播的影响

由于天然裂缝并非光滑裂缝,在通过声、电成像对裂缝进行识别过程中,如果将裂缝视为光滑裂缝,将会产生误差。斯通利波反射系数对裂缝宽度具有较高的灵敏度,常用斯通利波识别裂缝。本文分别采用物理实验和数值模拟的方法来研究粗糙裂缝对声波响应的影响,在实验方面,进行了模型井裂缝粗糙度实验,得到了粗糙裂缝的裂缝宽度和衰减系数之间的关系。对水平裂缝井眼模型进行数值模拟,研究正弦形状的粗糙裂缝对斯通利波的影响。采用迂曲度对裂缝表面的粗糙程度进行描述。实验结果显示随着裂缝表面刻槽的增加,斯通利波的衰减系数也会增加。模拟结果显示粗糙裂缝的宽度越小,和同样宽度的光滑的裂缝衰减系数之间的差距越大。通过拟合建立了斯通利波衰减系数与裂缝宽度、迂曲度的关系式。     

基于机器视觉的桥梁裂缝检测应用及发展综述

桥梁裂缝是影响桥梁服役性能的关键因素之一,裂缝检测对桥梁养护至关重要。目前大部分检测为人工检测,检测人员通过目视检查裂缝,手动记录裂缝,检测的时间成本高昂。基于机器视觉的桥梁裂缝检测系统利用桥梁表面图像进行裂缝识别,近年来借助人工智能技术使裂缝自动化识别的精度和效率大大提升。详细介绍了基于机器视觉的桥梁裂缝检测系统及其应用,总结了该技术在桥梁裂缝检测中的优势及改进方向。     

基于J积分分析固体火箭发动机药柱界面裂纹的稳定性

为探讨某型固体火箭发动机药柱前端壳体/绝热层、绝热层/包覆层、包覆层/推进剂界面裂纹在点火发射时的稳定性,采用3维黏弹性有限元方法,通过在3维J积分柱面内脱黏裂纹尖端上构建奇异界面裂纹单元的方法提高计算精度,分别计算随着界面裂纹沿界面扩展不同深度的J积分,根据J积分随脱黏裂纹深度与位置的变化规律探讨脱黏裂纹的稳定性.结果表明,发动机点火发射时,对应发动机前翼槽结构的各界面裂纹J积分值为全局最大,并且各界面裂纹的J积分值随着脱黏深度的增加呈单调增长趋势,即当界面裂纹脱黏深度到达一定的深度后将失稳扩展.      

基于数字图像的混凝土桥梁裂缝检测技术

应用visual C++6.0语言编制程序,研究了基于数字图像的桥梁裂缝检测方法,深入分析评价了图像灰度化、棋盘格角点求解像素率、滤波除噪、边缘检测等图像处理算法,实现了基于视频(或图像)的桥梁裂缝宽度计算和软件系统,并用15幅桥梁裂缝图像验证了其裂缝检测精度.结果表明:本文提出的裂缝识别方法能较好地用于钢筋混凝土桥梁和B类预应力混凝土桥梁的裂缝检测,当裂缝宽度大于0.3 mm时,图像计算出的裂缝宽度值与实测值非常接近,相对误差在6％以内;当裂缝宽度为0.2～0.3mm时,相对误差在10％以内.     

Propagating solitary waves along a rapidly moving crack front

A rapidly moving crack in a brittle material is often idealized as a one-dimensional object with a singular tip, moving through a two-dimensional material. However, in real three-dimensional materials, tensile cracks form a planar surface whose edge is a rapidly moving one-dimensional singular front. The dynamics of these fronts under repetitive interaction with material inhomogeneities (asperities) and the morphology of the fracture surface that they create are not yet understood. Here we show that perturbations to a crack front in a brittle material result in long-lived and highly localized waves, which we call 'front waves' These waves exhibit a unique characteristic shape and propagate along the crack front at approximately the Rayleigh wave speed (the speed of sound along a free surface). Following interaction, counter-propagating front waves retain both their shape and amplitude. They create characteristic traces along the fracture surface, providing cracks with both inertia and a new mode of dissipation. Front waves are intrinsically three-dimensional, and cannot exist in conventional two-dimensional theories of fracture. Because front waves can transport and distribute asperity-induced energy fluctuations throughout the crack front, they may help to explain how cracks remain a single coherent entity, despite repeated interactions with randomly dispersed asperities.     

疲劳拉伸载荷作用下的表面裂纹扩展分析

贮箱在长时间工作状态下会衍生出很多疲劳裂纹,这些裂纹的存在不仅影响容器的结构强度与使用寿命,还威胁到工作人员的人身安全,因此开展贮箱材料疲劳裂纹的动态扩展以及寿命机理的分析研究。本文通过Franc3D裂纹分析软件,预制不同长深比的半椭圆裂纹试样,研究裂纹动态应力强度因子在疲劳拉伸载荷作用下的变化规律,同时开展裂纹扩展路径、速率和寿命的探究。结果表明,不同长深比的半椭圆裂纹在扩展过程中尖端动态应力强度因子分布规律基本一致,且近表面处强度因子数值大小最高,仿真结果的裂纹形貌仍为半椭圆形;裂纹刚开始扩展时扩展速率近乎相等,随着载荷循环次数的增加,扩展距离呈指数型增长,近表面处的扩展速率最高,长深比c/a小于等于1的裂纹在近表面的扩展速率基本相同。     

用图像处理的方法检测公路路面裂缝类病害

公路路面裂缝类病害是公路路面的主要病害之一。在对公路路面裂缝类病害的检测中,将CCD摄像机作为探测系统安装在一个专用测试车上,对路面进行扫描,得到路面图像。构造了8个方向的Sobel模板对路面裂缝类病害图像进行边缘检测,边缘检测处理后,结合加权的邻域平均噪声滤除算法和Ostu图像分割算法对病害图像进行处理。处理结果相对于其他经典算法,裂缝边缘宽度较细,并且裂缝的边缘保护很好,裂缝边缘的连续性也比较好。用图像处理的方法检测公路路面裂缝类病害,检测精度和检测效果都比较满意。     

温度载荷对固体火箭发动机药柱表面裂纹稳定性影响

为了探讨环境温度对固体火箭发动机点火发射时药柱内表面裂纹稳定性的影响,以翼锥-过渡伞盘-圆柱组合药型的发动机为例,采用三维有限元方法,在发动机药柱的危险截面上沿危险方向预设裂纹,在裂纹尖端构建奇异三维裂纹元,计算在不同环境温度下点火发射时裂纹的应力强度因子。结果表明,药柱表面裂纹在伞盘顶端和圆柱段表面不会以张开方式扩展,伞盘顶端裂纹不会以滑开方式扩展,圆柱中段表面裂纹除低温外,在高温和常温点火发射时均自动止裂;伞盘裂纹若扩展将以撕开方式失稳扩展,低温较高温点火发射危险,圆柱中段表面裂纹可能以撕开方式扩展,高温较低温更为危险。     

裂纹方向对脉冲涡流激励热成像的影响

摘要：
通过建立不同方向裂纹的有限元模型,对利用脉冲涡流热成像技术检测铁磁和非铁磁金属材料的裂纹缺陷进行分析,讨论了不同方向裂纹对裂纹附近涡流场和温度场的影响,并提取试件表面温度最大值作为特征量来对裂纹方向角与几何尺寸的关系进行分析.同时,通过实验对数值分析结果进行验证.结果表明:在铁磁材料中,具有各种方向角的裂纹都可以检测到;而在非铁磁材料中,当方向角较小时难以检测出其裂纹.根据试件表面温度分布的对称特点,可对裂纹的走向进行初步判断;根据试件表面最大温度随着裂纹方向角的增大而呈线性增加,可进一步识别裂纹方向角. 关键词：
脉冲涡流热成像; 裂纹检测; 裂纹方向 中图分类号： TG 115.28
文献标志码： A     

基于相互作用积分方法的裂纹扩展分析

使用传统有限元方法对裂纹扩展问题进行分析时,裂尖奇异性是首先必须要面对的问题,其次裂纹扩展的方向、长度与模型的网格密切相关.本文通过建立一个不完全依赖于网格的模型来分析裂纹扩展问题,利用相互作用积分方法来求解裂尖参数,积分方法可以一定程度上消除奇异性影响,从而避免了裂纹尖端的奇异性对网格划分的苛刻要求.采用相互作用积分法则求解裂纹尖端的应力强度因子,由最大周向拉应力理论来判断裂纹的扩展方向.模拟裂纹扩展的过程中,只对涉及扩展区域的网格进行重新剖分来获得最终的扩展路径以保证计算的精度.最后通过I型裂纹扩展、带孔板裂纹扩展及受压裂纹扩展等几个典型算例与参考文献进行对比,证实了本文方法具有良好的可靠性,并展示了在多种破坏模式下方法的适用性.