Page 45 - 无损检测2022年第十期
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无损检测新技术发展与应用专题




   DOI : 10.11973 / ws j c202210003

    基于电子直线加速器工业                                          CT      的叶片点云提取




                                     邓阳全, 周   霖, 刘勇涛, 许   州

                                    ( 西华大学 理学院, 成都 610039 )


           摘   要:针对航空发动机涡轮叶片复杂三维结构以及点云提取的无损检测需求, 开发了一种
       用于大尺寸叶片无损检测的电子直线加速器工业 CT 成像装置, 提出了一种将工业 CT 图像直接
       转换为三维点云模型的方法。该方法利用加速器 CT 扫描和三维重建软件, 重构叶片的三维模型,
       选取不同的表面提取方式提取叶片的点云模型, 并对点云模型进行了优化, 最后与叶片的 CAD 模
       型进行自动最佳拟合对齐。结果表明, 该方法很好地实现了叶片点云模型的提取, 满足了实际生产
       的要求。

           关键词:电子直线加速器; 工业 CT ; 叶片; 点云提取

          中图分类号: TH789 ; TG115.28    文献标志码: A    文章编号: 1000-6656 ( 2022 ) 10-0011-04


         PointcloudextractionofbladesbasedonelectroniclinearacceleratorindustrialCT


                              DENGYan gq uan , ZHOULin , LIUYon g tao , XUZhou





                           ( SchoolofScience , XihuaUniversit y , Chen g du610039 , China )



           Abstract : Aimin gatthere q uirementsfornondestructivetestin gofcom p lexthree-dimensionalstructureand

       p ointcloudextractionofaeroen g ineturbineblades , electroniclinearacceleratorIndustrialCTima g in gdevicefor

       nondestructivetestin goflar g e-scalebladeswasdevelo p ed.A methodofdirectl yconvertin gindustrialCTima g es

       intothree-dimensionalp ointcloud models was p ro p osed.Thethree-dimensional model wasreconstructed b y

       acceleratorCTscannin gandthree-dimensionalreconstructionsoftware.Differentsurfaceextraction methodswere

       selectedtoextractthep ointcloudmodelofblades.Thep ointcloudmodelwaso p timizedandcom p aredwithCAD

       modeb yautomaticando p timalali g nment.Theresultsshowedthatthismethodof p ointcloudmodelextractedfrom

       bladeswasabletosatisf y theactual p roductionre q uirements.

           Ke ywords : electroniclinearaccelerator ; industrialCT ; blade ; p ointcloudextraction
      涡 轮 叶 片 具 有 高 强 度、 耐 高 温、 抗 腐 蚀 等 特            射线能量高、 穿透能力强, 加速器作为 X 射线源的
   点, 在兵 器   [ 1 ] 、 航 天 [ 2 ] 、 航 空 [ 3 ] 等 领 域 作 为 核 心 部  CT 技术是一种先进的无损检测手段, 该技术主要
   件得到了 广 泛 应 用, 但 在 成 型 过 程 中 其 内 部 可 能             是针对大型固体火箭发动机和精密工件的检测发
   产生裂纹、 夹 杂、 孔 洞 等 缺 陷, 传 统 X 射 线 检 测 技             展起来的     [ 7 ] , 在兵器、 航天、 航空、 汽车制造等领域
   术因二维图像重叠及受工件复杂结构影响而无法                             或精密工件的缺陷检测、 尺寸测量、 装配结构分析
   有效检测出内部缺陷           [ 4 ] ; 工业 CT [ 5 ] 可有效检测出    等方面有重要的 应 用 价 值。高 能 工 业 CT 技 术 采
   叶片内部 的 裂 纹、 夹 杂、 孔 洞 等 缺 陷        [ 6 ] , 而 对 于 大  用断层扫 描 成 像, 借 助 三 维 成 像 对 复 杂 产 品 的 具
   结构尺寸 的 叶 片, 需 要 采 用 电 子 直 线 加 速 器 作 为             体结构变 化 进 行 密 切 观 察, 从 而 更 好 地 展 现 其 深
                                                     层的结构 及 形 态 特 点, 并 且 可 以 多 角 度 地 呈 现 出
   射线源进 行 CT 检 测。电 子 直 线 加 速 器 产 生 的 X
                                                     产品内部 形 状 及 其 与 相 邻 结 构 的 关 系, 更 加 清 晰
                                                     地呈现出缺陷的范围、 程度, 是复杂产品不可替代
      收稿日期: 2022-05-17
      作者简介: 邓阳全( 1985- ), 男, 硕士, 工程师, 主要研究方向为        的结构尺寸和缺陷检测手段。
   工业 CT 无损检测成像                                           针对航空发动机涡轮叶片复杂三维结构和点云
                                                     提取的无损检测需求, 开发了一种用于大尺寸叶片
      通信作者: 周   霖, 3779412@ qq .com
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                                                                                      无损检测
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