大型邮轮薄板激光复合焊接数值模拟与参数分析

近年来,邮轮建造中越来越多地使用4 mm～8 mm薄板结构以减小生产和运营成本。薄板的大量使用使得焊接变形问题更加严重,因此激光复合焊接等热输入小的焊接方式在邮轮等薄板船舶上的需求不断提高。然而,由于国内邮轮制造业和船舶激光复合焊接工艺起步晚,对激光复合焊接中的关键参数与焊缝成型等的关系研究不足。文章建立邮轮薄板激光复合焊接的热弹塑性模型,并结合试验结果对焊接速度、激光功率、光丝间距、送丝速度、基电流和峰电压等关键焊接参数对焊缝成型的影响进行探究。结果表明：激光参数和电弧参数通过影响2种热源之间的协同效应来影响焊缝形貌;送丝速度和峰电压对余高等焊缝特征尺寸的影响较大,当送丝速度过大时,会加剧气孔等缺陷的产生。     

基于BP神经网络的盾构主轴承激光熔覆形貌预测研究

本文主要围绕盾构机主轴承激光熔覆修复工艺,针对工艺参数对熔覆区域映射难以表征的问题,为实现通过工艺参数预测单道次熔覆区域形貌尺寸以进一步提高整体熔覆区域性能,提出基于BP神经网络的主轴承激光熔覆工艺形貌预测模型。首先,以42CrMo轴承钢作为基体、stellite6作为熔覆粉末材料开展3因素4水平正交试验,并以熔高、熔宽、熔深作为指标;然后,以正交试验所得指标以及工艺参数为数据基础,设计并训练BP神经网络模型;最后将预测得到的形貌尺寸与实际尺寸进行对比并求出两者之间的误差。通过分析试验结果,发现模型对于熔高、熔宽预测误差在2%以内,而对于熔深的预测效果较差。分析结果认为网络模型的权值由于数据的局限性陷入了局部最优解。     

面向轨道维护的可变轨距轨道模型与钢轨点云的配准方法

基于车载Lidar技术相关的硬件和算法的快速发展,具备发展成快速车载轨道测量技术手段的潜力,从而替代传统的地面人工轨道测量手段。针对其中根据钢轨点云获取轨道轨距、钢轨位置等参数的问题,定义了可变轨距轨道模型,并在此实现可变轨距轨道模型与钢轨点云的配准方法。新算法在配准迭代过程根据钢轨点云到轨道工作边的距离来动态调整模型轨距,从而在轨道配准精度和轨距测量精度两项关键指标获得了同步提高。通过模拟数分析存在不同轨距偏差、超高等情况下算法性能,并和单钢轨轨道模型和固定轨距轨道模型的配准结果进行比较。最后通过一段干线铁路的实测点云进行测试,试验结果表明单钢轨轨道模型配准后左右钢轨的平行性得不到保证;在直线段与固定轨距轨道模型配准精度和轨距测量精度基本相当,配准精度为0.16 mm;在曲线段可变轨距轨道模型配准精度和轨距测量精度不受轨距变化的影响,显著优于固定轨距轨道模型的结果,精度高88.7%。     

日本桥梁自动化检测技术研究新进展

桥梁自动化检测技术为桥梁智慧管养提供了有力的技术支持,日本在桥梁自动化检测技术方面开展了斜拉索检测机器人、钢桁架桥检测机器人、搭载3D激光扫描仪的检测机器人的研发和应用研究。斜拉索检测机器人采用螺旋桨驱动,安装全高清画质数码相机,沿索体上升或下降进行全方位摄像,查看照片和视频可检测修补痕迹、锈迹、涂膜剥落、碰撞等,不需要进行交通管制,检测速度快、效率高,不仅适用于斜拉桥,还可用于悬索桥吊索检测。侧面走行检测机器人主要用于检测钢桁架桥桥面板、钢梁及其它构件损伤,走行装置上安装锂电池电机,遥控操作变换前进方向和调整走行速度,机器人万向接头上安装4K高清数码相机,可检测到无法近距离肉眼观测以及视线死角位置。既有桥梁桥面板更换工程中,采用搭载3D激光扫描仪的检测机器人进行桥梁空间坐标全自动检测,扫描的点云数据输入数据处理系统,自动生成检测报告,无需搭设支架和实施交通管制,且检测精度满足目标精度要求,该设备还可用于挂篮悬臂浇筑法施工中成桥空间坐标测量。研发了3D激光扫描仪自动移动装置,使检测更快捷。各桥梁自动化检测设备具有较好的工程实用价值,可为国内同类型桥梁结构智能检测提供参考。     

三维测量技术在高速列车的检测应用

文章主要探讨选择先进、适宜的检测仪器,通过设计制作定位、坐标转换工装等,实现高速列车外形轮廓、各部形位公差尺寸的三维精确检测,完成检测列车车头形状、三维弧度扫描的对比检测,最终在设计、工艺验证以及过程制造质量控制实现三维检测新技术应用。     

深度学习在激光熔覆领域的发展与应用

介绍激光熔覆的基本原理、应用领域和深度学习模型的发展状况,阐述深度学习在激光熔覆领域的应用。深度学习利用神经网络模型监控激光熔覆过程,在熔覆工艺参数优化和熔覆过程质量控制等方面具有较好优势,可有效提升激光熔覆过程的精度和稳定性。     

舰载机辅助数据的通信

舰载机上起辅助作用的数据对于改善舰载机的性能,提高打击精度起着重要作用。对目前成熟的无线通信技术：微波、激光、蓝牙、红外4种通信模式进行了阐述,从传输距离、速度、安全性、可靠性、抗干扰性、存在的缺陷等方面分别进行了分析比较,得出更适合辅助数据传递的是蓝牙通信。在此基础上进行了复杂情况下的蓝牙数据传输试验,得到传输距离、灵敏度、误码率等数据,印证了更适合舰载机辅助数据传递的模式是蓝牙通信。     

舰载激光通信设备设计及试验研究

无线光通信因无电磁辐射、不易受电磁干扰等优点,是复杂电磁环境和无线电静默等场景下的重要通信保障手段。针对海面信道,采用Naboulsi模型进行参数设计及链路功率余量分析。介绍舰船长距离激光通信、动平台扫描捕获跟踪和高精度视轴稳定等关键技术及总体设计方案,将研制的舰载激光通信设备在海上进行长时间应用测试,实现了32 km,1 000 M以太网数据的稳定传输。试验表明,设备的各项性能参数符合设计要求。     

基于正态分布密度函数的三维激光点云强度渲染技术

三维激光点云不仅具有高精度的几何散点信息,还包含反映地物材质的反射强度信息,目前已广泛应用于轨道交通工程项目中。文章针对现有点云强度渲染技术的细节信息损失严重问题,研究一种基于正态分布密度函数的点云强度渲染技术,基于点云强度信息映射理论构造其正态分布密度函数映射,将点云强度信息保细节压缩为灰度信息。实验对比证明,此技术具有良好的细节表达能力。     

激光点云技术在河塘清淤工程量测量中的应用

河塘清淤回填工程量测量,是工程管理的重点。传统河塘清淤回填测量,需要人员在河塘附近甚至塘底进行测量,存在安全性低、测量效率低下、数据不准确等问题。通过对激光点云技术在河塘清淤工程量测量中的应用进行分析,探讨了清淤工程量的测量和计算方法,为清淤工程量的顺利统计提供了技术保证,也为类似的工程提供有益参考。