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《山东大学》 2006年
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复合材料三维重构及力学性能的有限元数值分析

赵秀阳  
【摘要】:复合材料细观力学的核心任务是建立复合材料宏观性能及其组分和细观结构之间的定量关系。进行复合材料细观力学研究首先需要引入复合材料代表单元的概念(RVE)。目前的复合材料有限元细观力学研究绝大部分是建立在将增强相简化为球形,椭球或六面体等规则的几何形状的基础上,这种简化为复合材料的有限元细观力学理论体系的建立发挥了巨大的作用。但是对于微观结构非常复杂的颗粒增强,特别是增强相和基体发生了反应的复合材料,采用传统的有限元细观力学进行宏细观力学性能的分析,其结果就不一定十分正确。随着计算机科学技术的发展,特别是科学计算可视化技术的进步,复合材料的微观结构就可以运用科学计算可视化技术呈现在人们面前。三维重构技术很早以来就已经应用在医学领域,而且取得了很大的成功。但是在材料科学领域,起步较晚,尤其是国内更晚。即使在国外,采用三维重构技术获得材料的微观形貌,采用的也多是医学或者通用的软件,而针对材料科学领域开发的三维重构软件,还少之又少。 本文基于这种现状,系统研究了复合材料科学的三维重构技术,并将其与复合材料有限元细观力学相结合,建立了基于真实微观结构的复合材料有限元细观力学模型,并将该模型预测的复合材料有效性能和基于规则几何体的复合材料有限元细观力学模型预测的有效性能进行了比较,结果表明本文建立的模型的预测结果更接近实验结果,且误差很小。 本文具体做了以下工作: 采用序列切片方法,获得了颗粒增强复合材料的序列显微图像,通过单轴拉伸实验获取了SiC/Al复合材料的应力-应变曲线。为了解决在高倍显微镜下获取的显微图像视野较小的问题,对复合材料显微图像进行了基于特征点提取的自动拼接。采用Harris算子和Canny算子提取两幅待配准显微图像的特征点,采用互相关方法获取得到相对应的特征点序列,然后进行基于特征点序列的SVD-ICP配准,确定精确的对应关系,拼接这两幅显微图像得到过渡光滑自然,达到无缝拼接要求的足够大的复合材料显微图像。 研究了获取复合材料第二相颗粒轮廓的方法。利用小波多分辨率原理对复合材料第二相颗粒的边缘进行了检测,从高分辨率到低分辨率逐步搜索边缘,最后得出边缘位置准确的轮廓图。针对小波边缘检测方法获取的颗粒边缘不连续的缺点,在灰度复杂的金相显微照片中即使GVF Snake算法仍要求初始轮廓必须靠近颗粒边缘的情况下,提出了一种新的Snake初始轮廓的定义方法。该方法利用B样条插值和重采样技术,在利用小
【学位授予单位】:山东大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TB33

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 孙小苓;范小平;周家华;;有限元法在颗粒填充型复合材料结构与力学性能关系研究中的应用[J];包装工程;2011年19期
2 孙小苓;范小平;向红;周家华;;淀粉-PLA复合材料拉伸性能的数值模拟[J];塑料;2012年01期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 方黎勇;基于ICT切片图像的零件内部缺陷三维重构关键技术研究[D];西南交通大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 李海伟;夹芯结构复合材料弹性力学性能预测与试验研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 金泉;覃继宁;张荻;吕维洁;;颗粒和纤维混杂增强复合材料力学性能的三维有限元模拟[J];复合材料学报;2006年02期
2 张二虎,卞正中;基于最大熵和互信息最大化的特征点配准算法[J];计算机研究与发展;2004年07期
3 陈建,潘复生,刘天模;Al/SiC界面结合机制的研究现状[J];轻金属;2000年09期
4 叶铭,于力牛,王成焘;目标组织轮廓的三次非均匀B样条逼近[J];上海交通大学学报;2003年05期
5 崔朝英;SiC_p/Al复合材料的制备方法及研究方向[J];沈阳电力高等专科学校学报;2002年03期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 秦绪佳;医学图象三维重建及可视化技术研究[D];大连理工大学;2001年
2 纪凤欣;基于断层图象的几何重建理论与技术研究[D];大连理工大学;2002年
3 仵大伟;船体曲面表达与三维船舶设计研究[D];大连理工大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 王锋;复杂金相组织的形态学分析与程序设计[D];重庆大学;2002年
2 邸海涛;关于刚体图像与非刚体图像的配准[D];西安电子科技大学;2004年
3 闫敦;纳米/微米晶复合韧化细观力学研究[D];西安建筑科技大学;2004年
4 刘新;几何变形模型分析以及在医学图像分割中的应用研究[D];青岛大学;2006年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 程一斌,汪松,任彬;利用弹簧模型提取物体轮廓[J];安徽大学学报(自然科学版);2001年02期
2 张坤,罗立民,舒华忠,杨芳;基于Level Set方法的Visible Human Being虚拟人图像处理[J];安徽大学学报(自然科学版);2005年04期
3 张雪飞;;基于GVF模型的蔬果图像快速分割方法[J];安徽农业科学;2010年05期
4 冯利杰;陈晓蓉;;虚拟切片在组织学实验教学中的应用[J];安徽医学;2011年11期
5 赵莹;张学东;;改进水平集的车辆检测算法[J];辽宁科技大学学报;2010年05期
6 张鹤;董彦麟;;一种改进的变分水平集车辆检测技术[J];辽宁科技大学学报;2011年03期
7 王文明,潘复生,曾苏民;碳化硅颗粒增强铝基复合材料开发与应用的研究现状[J];兵器材料科学与工程;2004年03期
8 赵国田;孙素杰;徐永东;朱秀荣;陈照峰;;无压浸渗法制备高体积含量的铝基复合材料[J];兵器材料科学与工程;2006年02期
9 陈驰;尚吉扬;王文生;;基于小波多尺度综合的低对比度目标识别[J];半导体光电;2012年02期
10 李明伟,韩建民,李卫京,崔世海,王金华;搅拌铸造SiC_p/ZL101复合材料孔隙率的研究[J];北方交通大学学报;2004年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 谭守标;霍剑青;郝建;王晓蒲;赵永飞;谢行恕;;高分辨率软X射线显微成像下细胞的自动提取?[A];2005年“数字安徽”博士科技论坛论文集[C];2005年
2 ;A Hardware-Accelerated Segmentation Algorithm for Moving Object Generation[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
3 周佳男;;一种拓扑纹理图像的相位场模型分割算法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
4 ;Edge Detection of Wood Defects in X-ray Wood Image Using Neural Network and Mathematical Morphology[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
5 邱雪娜;刘士荣;刘斐;朱伟涛;杜方芳;;一种基于序贯检测机制的运动目标跟踪算法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
6 赵建;刘伟宁;;基于主动轮廓模型的海天线检测算法[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅰ[C];2011年
7 刘勋;孟骧龙;毋立芳;;基于自适应对象模型的篮球运动跟踪方法[A];第十二届全国信号处理学术年会(CCSP-2005)论文集[C];2005年
8 全刚;徐钟;孙即祥;;一种改进的C-V图像分割模型[A];第十四届全国信号处理学术年会(CCSP-2009)论文集[C];2009年
9 曾理;刘玲慧;向才兵;;X射线图像缺陷提取方法研究[A];2010年重庆市机械工程学会学术年会论文集[C];2010年
10 胡彦婷;木拉提·哈米提;陈建军;孔德伟;孙静;姬金虎;;Bayesian分类算法和活动轮廓模型在肝包虫CT图像分割中的应用[A];自主创新与持续增长第十一届中国科协年会论文集(3)[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王兴梅;水下声纳图像的MRF目标检测与水平集的轮廓提取方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 林颖;基于水平集方法的图像分割关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 韩守东;纹理建模与图切分优化方法研究[D];华中科技大学;2010年
4 莫堃;基于隐式函数的曲面重构方法及其应用[D];华中科技大学;2010年
5 涂虬;智能视觉监视中目标检测与跟踪算法研究[D];华中科技大学;2010年
6 徐萧萧;基于特征学习与特征联想的视觉跟踪算法研究[D];中国科学技术大学;2010年
7 王义文;钢球表面缺陷检测关键技术研究及样机研制[D];哈尔滨理工大学;2010年
8 戈晓岚;SiC_p/Al复合材料摩擦学特性及其分形研究[D];江苏大学;2010年
9 辛哲奎;基于视觉的小型无人直升机地面目标跟踪技术研究[D];南开大学;2010年
10 张娜;面向脊柱微创手术机器人的图像处理与虚拟现实技术研究[D];南开大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙涛;基于DR骨密度分析系统的研究[D];南京医科大学;2010年
2 廖甜甜;白细胞图像语义识别分类的研究[D];南昌航空大学;2010年
3 田冰;基于SOM网的多目标图像轮廓提取技术的研究[D];南昌航空大学;2010年
4 赵永刚;图像检索中形状描述和匹配算法研究[D];南昌航空大学;2010年
5 王捷;数字图像边缘检测方法的若干改进与应用研究[D];浙江理工大学;2010年
6 胡申宁;中医舌诊中舌色、苔色自动分类的研究[D];浙江理工大学;2010年
7 李光;基于均值偏移的视频目标跟踪、检测算法研究及系统实现[D];浙江理工大学;2010年
8 陈欣欣;基于CT图像的血管分割[D];郑州大学;2010年
9 孙宏伟;基于链码的视觉轨线跟踪[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 马玲;拓扑约束法在序列图像高密度细胞追踪中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 井玉安;韩静涛;果世驹;宋波;;普碳钢蜂窝夹芯板的面外压缩性能[J];北京科技大学学报;2007年12期
2 彭超义,杜刚,曾竟成,肖加余;大载荷下空间桁架结构主承力用碳/环氧推力管的重量优化设计[J];玻璃钢/复合材料;2003年06期
3 滕立军,王高升,曹敏,郭玉花,计宏伟,邵文泉;淀粉-聚乙烯生物降解塑料薄膜的性能研究[J];包装工程;2004年06期
4 聂柳慧;韩永生;;壳聚糖-淀粉共混薄膜的制备与研究[J];包装工程;2005年06期
5 郭玉花;滕立军;黄震;范亚琦;穆颖欣;;PE/CaCO_3保鲜膜研制及其在小油菜保鲜中的应用[J];包装工程;2006年04期
6 王茹;许文才;李东立;;SiO_2对低密度聚乙烯摩擦性能与力学性能影响的研究[J];包装工程;2008年10期
7 马靓;;生物降解塑料聚乳酸(PLA)的研究及其在包装领域的应用[J];包装工程;2010年03期
8 刘跃军;江太君;曾广胜;陈挺;;不同蜂窝结构对蜂窝纸板力学性能的影响[J];包装学报;2010年01期
9 邵军超;刘越;;颗粒增强金属基复合材料力学行为有限元模拟研究现状[J];材料导报;2007年09期
10 黄涛;矫桂琼;潘文革;;缝纫泡沫夹层结构弯曲性能研究[J];材料科学与工程学报;2006年04期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 田怀文;机械零件反求建模关键技术研究[D];西南交通大学;2005年
2 王静;面向复杂产品的工业CT图像重建与分析技术[D];西北工业大学;2004年
3 王彦臣;基于多尺度数字X光图像增强方法的研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2005年
4 于海滨;基于头部特征提取的人体检测与跟踪及其应用[D];浙江大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王静;产品层析图像的轮廓匹配技术研究[D];西北工业大学;2001年
2 王涛;基于ICT仿真技术的涡轮叶片数字样品缺陷检测研究[D];西北工业大学;2003年
3 盛国芳;SAR图像去噪与分割算法的研究[D];西安电子科技大学;2003年
4 王庆胜;航空发动机涡轮叶片缺陷检测中的关键技术研究[D];西北工业大学;2005年
5 高巧红;复合材料设计有限元网格模型的自动生成[D];大连理工大学;2005年
6 庞晓平;基于工业CT断层扫描快速反求技术的研究[D];重庆大学;2005年
7 吴清;基于锥束CT的空心涡轮叶片缺陷检测技术研究[D];西北工业大学;2006年
8 杨飞锋;基于多层次浸没的分水岭算法[D];上海交通大学;2007年
9 金炎芳;基于三维CT图像的涡轮叶片缺陷检测技术研究[D];西北工业大学;2007年
10 韩志刚;基于断层数据的形体内部缺陷重建关键技术研究[D];燕山大学;2006年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 谢希文;现代光学金相技术(下)[J];金属材料与热加工工艺;1979年06期
2 谢希文;从体视学角度看晶粒度测定法[J];兵器材料科学与工程;1992年08期
3 谢征芳,杨盛良,杨德明,陈朝辉;复合材料断口分形维数的测定[J];兵器材料科学与工程;1999年03期
4 黄继华,陈浩,周国安,曹智威;钨合金力学行为的计算机数值模拟─—宏观力学性能[J];北京科技大学学报;1997年06期
5 丁保华,李文超,王福明;分形图像分析与分形维数计算程序的设计[J];北京科技大学学报;1999年03期
6 刘国权;扩展晶界参量的计算及实测[J];北京科技大学学报;1994年04期
7 王海英,郭志芬;一种复杂图像目标的分割与识别[J];北京理工大学学报;2000年02期
8 张小喜,沈庭芝,毕革平;金属图像处理算法的研究[J];北京理工大学学报;2000年06期
9 樊勇兵,陈宾康;关于曲线光顺性的讨论[J];船舶工程;1999年03期
10 李安平,冯有前;有理B样条曲线的光顺拟合法[J];纯粹数学与应用数学;2000年01期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 周璐;复杂向量场数据可视化技术研究与实现[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2000年
【相似文献】
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1 赵秀阳;尹衍升;;基于三维重构的材料微观结构研究现状[J];材料导报;2005年10期
2 杨建,金日光;有机-无机烧结“合金型”复合材料的重结晶过程及结构[J];北京化工大学学报(自然科学版);1988年02期
3 倪卓;刘剑洪;魏波;周晓明;宫永辉;;PEEK/AS4复合材料微观结构表征(英文)[J];深圳大学学报(理工版);2007年01期
4 艾桃桃;;Ti-Al-TiO_2体系合成产物的结构及力学性能研究[J];陶瓷;2007年11期
5 王毅强;张立同;成来飞;马军强;;化学气相渗透法制备2维和2.5维C/SiC复合材料及其拉伸性能(英文)[J];硅酸盐学报;2008年08期
6 杨发展;艾兴;赵军;侯建锋;;ZrO_2含量对WC基复合材料的力学性能和微观结构的影响[J];山东大学学报(工学版);2009年01期
7 李小燕;曲远方;高晶;;助烧剂对复合PTC材料微观结构和电性能的影响[J];压电与声光;2009年04期
8 张岚;顾继友;姜宪凯;;碳纳米管的酸化处理对碳纳米管/聚氨酯复合材料微观结构及性能的影响[J];东北林业大学学报;2011年02期
9 李爱菊;甄玉花;张继明;尹衍升;;(SiC,TiB_2)/B_4C复合材料的微观结构及性能[J];硅酸盐学报;2006年01期
10 艾桃桃;;外加Al_2O_3颗粒对Ti-Al-TiO_2系合成产物微观结构的影响[J];陕西理工学院学报(自然科学版);2008年01期
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1 陈明;龙连春;陈众迎;刘世炳;阳志光;;碳纤维环氧树脂复合材料高低温力学性能及细观结构研究[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
2 李四年;;碳纳米管增强镁基复合材料的力学性能与微观结构[A];全面建设小康社会:中国科技工作者的历史责任——中国科协2003年学术年会论文集(下)[C];2003年
3 佟景伟;沈珉;王世斌;李鸿琦;穆祥新;;复合材料变形与损伤的光力学细观实验系统[A];复合材料:生命、环境与高技术——第十二届全国复合材料学术会议论文集[C];2002年
4 刘新刚;曾明;张业明;胡丽;;聚苯硫醚复合材料的摩擦磨损性能研究[A];复合材料:创新与可持续发展(上册)[C];2010年
5 何九领;鲁金华;;复合材料失效分析[A];探索 创新 交流(第4集)——第四届中国航空学会青年科技论坛文集[C];2010年
6 刘时风;王勇;陶雪荣;陈显锋;;AU2000声-超声复合材料检测系统研制[A];复合材料的现状与发展——第十一届全国复合材料学术会议论文集[C];2000年
7 郜永娟;刘正英;杨鸣波;;注塑成型CB/iPP/HDPE复合材料电性能的研究[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
8 马寒松;;纤维型Microstretch复合材料的面内有效弹性模量预测[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
9 张昌天;李晶晶;江大志;肖加余;;二维点阵复合材料圆筒结构软模辅助缠绕成型及轴向压缩性能研究[A];复合材料:创新与可持续发展(下册)[C];2010年
10 益小苏;王震;刘志真;杨慧丽;丁孟贤;李宏运;;高韧性树脂转移模塑聚酰亚胺复合材料技术[A];航空科学技术学科发展报告(2008-2009)[C];2009年
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1 亚兰;亚什兰在华代理TA公司PVC复合材料[N];中国化工报;2008年
2 郑英;江阴自主研发产品获JEC复合材料展创新奖[N];江阴日报;2010年
3 黄丽娟胡伟滨 记者 王方遒;亚洲最大复合材料生产基地在哈建成[N];哈尔滨日报;2007年
4 朱剑红;中国建材收购德国企业[N];人民日报;2007年
5 记者 刘棉柳;EPMC复合材料发展进入新阶段[N];广东科技报;2005年
6 记者 杨静;中国复合材料集团锁定“三高”产品[N];中国建材报;2006年
7 尔基;专注指向成功[N];现代物流报;2007年
8 朱江;帝斯曼复合材料树脂集团推出两个新产品[N];中国建材报;2008年
9 广文;秦皇岛奥体中心获赠“复合材料轻型抗爆炸容器”[N];人民公安报;2008年
10 洋洋;澳大利亚将试飞模块化全复合材料无人机[N];中国航空报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵秀阳;复合材料三维重构及力学性能的有限元数值分析[D];山东大学;2006年
2 赵萍;CF/CNTs增强磷酸钙骨水泥复合材料及其生物相容性评价[D];山东大学;2005年
3 袁辉;碳/碳复合材料刚度与强度预测模型研究[D];南京航空航天大学;2009年
4 聂军武;CoFe_2O_4-BaTiO_3磁电复合材料的制备及性能研究[D];南京航空航天大学;2009年
5 袁磊;利用反应烧结法制备Si_3N_4复合材料及其多孔材料的研究[D];东北大学;2008年
6 许文娇;废弃环氧树脂再生技术及应用研究[D];东华大学;2011年
7 尹昌平;共注射RTM制备承载/隔热/防热一体化复合材料[D];国防科学技术大学;2009年
8 康建立;铜基体上原位合成碳纳米管(纤维)及其复合材料的性能[D];天津大学;2009年
9 庄健;Cu/TiC复合材料的制备,组织结构及摩擦磨损行为[D];吉林大学;2011年
10 韩相华;铁基微粉/粘合剂复合材料的微波吸收性能研究[D];兰州大学;2010年
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1 吴婷;基于双目手眼视觉的位姿测量方法的研究[D];合肥工业大学;2005年
2 何晓昀;磨粒表面形貌分析与三维重构[D];武汉理工大学;2005年
3 童伟;落麻纤维增强聚乙烯复合材料的制备及性能研究[D];北京化工大学;2012年
4 计臣;淀粉/丙烯酸钠/氯丁橡胶吸水复合材料的制备及性能研究[D];北京化工大学;2012年
5 卜军;含端乙焕基硅/氮树脂及其复合材料的研究[D];华东理工大学;2012年
6 石品品;碳纤维增强聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料的制备和性能研究[D];华东理工大学;2012年
7 沈艳萍;高介电常数氰酸酯基复合材料的研究[D];苏州大学;2011年
8 陈秀男;泡沫碳及其导热复合材料的制备和性能研究[D];东华大学;2012年
9 洪振军;Cu/FeS复合材料摩擦磨损性能与组织演变研究[D];昆明理工大学;2009年
10 蔡国锋;竹粉/聚丙烯复合材料的研究[D];华东理工大学;2012年
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