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《南京师范大学》 2012年
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高能瞬态电子束流能量分布检测及三维仿真

张美平  
【摘要】:高能电子束流特征是评价电子束焊机品质的重要因素,其内容包括束流空间功率密度分布及焦斑形态,该特征直接影响电子束焊接过程的动态行为和产品焊接质量。本文以高能瞬态电子束流为研究对象,旨在获得电子束的空间形态分布并进行定量分析。研究的主要内容有: 1.在分析高能电子束流特点的基础上,提出电子束功率密度的检测思路,即用电磁信号控制电子束小角度偏转使其截面扫过传感器小孔,同时通过闭合回路对透过的电子进行采集,供后续进行重构和分析处理。 2.设计电子束流采集的检测装置并阐述各部分的具体工作原理,简要说明了硬件采集电路设计、软件框架和软件功能模块。 3.基于电子束偏转扫描信号和采集信号的特点及关系提出电子束采集系统结构,运用PCI-1714采集卡解决采样信号的高频、高速数据传输及共享外部时钟源的数据采集触发方式。重点阐述了串口通信、采集数据流程及采集数据的分割预处理方法等。 4.在电子束单截面能量密度分布的基础上构造整体电子束能量分布,基于OpenGL库对高能瞬态电子束流能量分布进行三维仿真,实现了单截面能量密度等值线跟踪绘制算法,运用等值线数据对电子束流属性进行定量分析;运用Marching Cubes算法基于三角面片对电子束空间能量密度形态进行三维仿真重构;提出空间三维点的鼠标拾取原理,实现了基于重构表面的两点距离的测量算法。
【学位授予单位】:南京师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TP391.41

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