Page 48 - 无损检测2022年第十期
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邓阳全,等:
   基于电子直线加速器工业 CT 的叶片点云提取

   表 3  叶片精确提取的点云模型优化前后参数对比                          型的误差均在允许的公差范围内。
           点云模型      顶点数 /   三角数 /   分辨率 / 公差 /
     项目                                              3  结论
           大小 / MB    个        个      mm 3   mm
    优化前     97.8    1025696  2051698 0.001331 0.011





                                                        开发了一种 2 MeV 电子直线加速器工业 CT



    优化后     40.7    426925   854126 0.001331 0.022   成像系统, 满足了航空发动机涡轮叶片复杂三维结
   2.4  点云模型与 CAD 比较分析                               构和点云模型提取的无损检测需求。将工业 CT 图
      对叶片精确提取的三维点云模型进行优化后,                           像直接转换为三维点云模型的方法简单易行, 无需
   同时导入叶片的 CAD 模型, 利用三维软件 实现点                        中间转换, 能满足涡轮叶片实际生产需求。其中, 体
   云模型与 CAD 模型的自动最佳拟合对齐, 对齐效                         素化网格采样方法的优点是效率高, 采样点分布相
   果如图 5 所示。对两个模型进行误差比较分析, 其                         对比较均匀, 同时可以通过控制网格尺寸来控制点
   结 果 如 图 6 所 示 , 结 果 表 明 叶 片 的 点 云 与CAD模           间距, 但不能精确控制采样点个数。精确提取的优
                                                     点是采样点分布均匀, 不会移动点云点, 且准确度较
                                                     高, 但采样时间和采样复杂度有所提升。如何在保
                                                     证准确性和效率的前提下, 为涡轮叶片的逆向工程
                                                     设计和批量生产、 检测提供高质量的工业 CT 三维
                                                     模型将是下一步研究的重点。

                                                     参考文献:

                                                     [ 1 ]  SHAO Q , LYU B H , YUAN J L , et al.Shear

                                                         thickenin g p olishin goftheconcavesurfaceofhi g h-

                                                         tem p erature nickel-based allo y turbine blade [ J ] .

                                                         Journalof MaterialsResearchand Technolo gy , 2021 ,
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                                                     [ 2 ]  GRIMMERT A , WIEDERKEHR P. Macrosco p ic

                                                         p rocess simulation of surface and p rofile g rindin g

                                                         p rocesses estimatin g forces for the p roduction of

                                                         turbineblades [ J ] .ProcediaCIRP , 2021 , 102 : 126-131.

                                                     [ 3 ]  YERANEE K , RAO Y.Areviewofrecentstudieson

                                                         rotatin g internalcoolin gforg asturbineblades [ J ] .

                                                          ChineseJournalofAeronautics , 2021 , 34 ( 7 ): 85-113.

                                                     [ 4 ]  MADRID  GARCIA   J   A , YAHAGHI     E ,

                                                          MOVAFEGHI A.Im p rovement of the di g ital

                                                         radio g ra p hic ima g es of old p aintin g s on wooden

                                                         su pp ortthrou g htheanisotro p icdiffusion method [ J ] .

                                                         JournalofCulturalHerita g e , 2021 , 49 : 115-122.

                                                     [ 5 ]  HERJ , ZHOU NP , ZHANGK Q , etal.Pro g ressand

                                                         challen g es towards additive manufacturin g of SiC
     图 5  叶片精确提取的点云模型与 CAD 模型最佳拟合                        ceramic [ J ] .Journalof Advanced Ceramics , 2021 , 10



                      对齐效果                                ( 4 ): 637-674.

                                                     [ 6 ]  LOUS , PAGANIL , ZENG W H , etal.Surfacetexture

                                                         evaluationofadditivel y manufactured metalliccellular

                                                         scaffoldsforacetabularim p lantsusin gX-ra y com p uted

                                                         tomo g ra p h y [ J ] .Bio-Desi g nandManufacturin g , 2019 , 2
                                                          ( 2 ): 55-64.

                                                     [ 7 ]  SATO K , ABE M , TAKATSUJIT.Develo p mentof

                                                         hi g h-ener gy and hi g h-resolution X-ra y CT [ J ] .

                                                          PrecisionEn g ineerin g , 2018 , 54 : 276-283.

                                                     [ 8 ]   周霖, 陈浩, 刘勇涛, 等 .2.5 MeV 电子加速器 X 射 线
     图 6  叶片精确提取点云模型与 CAD 模型的误差比较
                                                          血液辐照仪的均整器及辐射防护设计[ J ] . 西华大学学
                      分析结果
                                                          报, 2020 , 39 ( 5 ): 118-121.
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          2022 年 第 44 卷 第 10 期
          无损检测
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