本文關(guān)鍵詞：鎂熔液氫氣泡析出行為及DSP檢測(cè)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)

  更多相關(guān)文章： 鎂熔液 氫氣泡 動(dòng)力學(xué)模型 FLUENT DSP開(kāi)發(fā)

【摘要】：本文在依托于國(guó)家自然科學(xué)基金“基于實(shí)時(shí)圖像處理的鎂熔液含氫量自動(dòng)檢測(cè)方法與實(shí)驗(yàn)研究”(51374007),以衍生于第一氣泡法含氫量檢測(cè)原理為基礎(chǔ),進(jìn)行了鎂合金在熔煉過(guò)程中氫氣泡析出運(yùn)動(dòng)特性的數(shù)學(xué)建模,分析了工藝參數(shù)對(duì)氫氣泡析出動(dòng)力學(xué)的影響,并開(kāi)發(fā)了一套基于DM642為核心處理器的機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)平臺(tái),為后續(xù)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)鎂熔液含氫量的實(shí)時(shí)檢測(cè)奠定了基礎(chǔ),同時(shí)對(duì)鎂合金液態(tài)質(zhì)量控制具有深遠(yuǎn)意義。研究了鎂熔液中氫氣泡形核析出過(guò)程,利用牛頓第二定律,并結(jié)合氣體狀態(tài)方程、傳質(zhì)邊界層方程及流函數(shù)等相關(guān)性質(zhì),推導(dǎo)出了鎂熔液中氫氣泡析出過(guò)程的動(dòng)力學(xué)模型。在Matlab工具的幫助下,對(duì)不同初始半徑、不同初始位置以及不同鎂熔液溫度的工藝參數(shù)條件進(jìn)行了編程計(jì)算仿真,得到了若干鎂熔液氫氣泡在析出過(guò)程中的特性規(guī)律。同時(shí),使用FLUENT進(jìn)行了鎂熔液-氫氣泡的兩相流動(dòng)態(tài)模擬仿真,觀察并分析了氣泡在析出過(guò)程中運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化。對(duì)于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)鎂熔液含氫量檢測(cè)的實(shí)時(shí)性問(wèn)題,本文利用DM642開(kāi)發(fā)了一個(gè)機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)平臺(tái),主要包括圖像輸入模塊、圖像處理模塊、圖像輸出模塊三部分,介紹了DM642在圖像檢測(cè)方面的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)以及片上資源的開(kāi)發(fā)特點(diǎn)。同時(shí),將可行的鎂熔液第一氣泡檢測(cè)算法進(jìn)行C語(yǔ)言編程,通過(guò)CCS3.3控制算法程序的調(diào)試、優(yōu)化、移植等,并燒寫到VPM642板塊的快速緩存中進(jìn)行處理,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明基于DM642的視覺(jué)檢測(cè)平臺(tái)可以用于鎂熔液弱小氣泡的檢測(cè)。DSP在鎂熔液弱小目標(biāo)檢測(cè)上的可行性應(yīng)用,對(duì)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)鎂熔液含氫量的實(shí)時(shí)檢測(cè)具有巨大的推動(dòng)作用,不僅克服了Matlab無(wú)法在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施應(yīng)用的工程技術(shù)難題,而且對(duì)鎂熔液含氫量的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效地檢測(cè)提供了一種新思路,為下一步利用DSP進(jìn)行工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的鎂熔液含氫量實(shí)時(shí)檢測(cè)打下基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：鎂熔液 氫氣泡 動(dòng)力學(xué)模型 FLUENT DSP開(kāi)發(fā)
【學(xué)位授予單位】：安徽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG292;TP391.41
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 緒論8-18
• 1.1 課題研究的背景及意義8-9
• 1.2 鎂合金中氣體的研究現(xiàn)狀9-13
• 1.2.1 鎂合金中氣孔的來(lái)源和危害9-10
• 1.2.2 鎂合金中氫含量的影響因素10-11
• 1.2.3 鎂合金熔液中氣體的行為特性11-13
• 1.3 圖像檢測(cè)技術(shù)的研究現(xiàn)狀13-16
• 1.4 論文主要研究?jī)?nèi)容及方法16-18
• 第二章 氫氣泡析出動(dòng)力學(xué)建模18-30
• 2.1 鎂熔液中氣體的析出特性18-19
• 2.2 氫氣泡析出過(guò)程中的動(dòng)力學(xué)建模19-22
• 2.3 動(dòng)力學(xué)方程的分析求解22-29
• 2.3.1 動(dòng)力學(xué)方程的簡(jiǎn)化22-23
• 2.3.2 微分方程組的龍格庫(kù)塔求解原理23-24
• 2.3.3 Matlab編程求解24-25
• 2.3.4 工藝參數(shù)對(duì)氫氣泡析出的影響25-29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 第三章 氫氣泡運(yùn)動(dòng)特性的數(shù)值模擬30-38
• 3.1 FLUENT軟件介紹30
• 3.2 數(shù)學(xué)模型及數(shù)值方法30-33
• 3.3 求解條件設(shè)置33
• 3.4 數(shù)值模擬結(jié)果分析33-37
• 3.4.1 單個(gè)氫氣泡動(dòng)力學(xué)特性33-36
• 3.4.2 氫氣泡大小和初始位置對(duì)其運(yùn)動(dòng)的影響36-37
• 3.5 本章小結(jié)37-38
• 第四章 DSP檢測(cè)系統(tǒng)平臺(tái)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)38-59
• 4.1 系統(tǒng)平臺(tái)總體設(shè)計(jì)38-40
• 4.1.1 DM642的特點(diǎn)及片上資源38-39
• 4.1.2 總體方案設(shè)計(jì)39-40
• 4.2 圖像處理平臺(tái)硬件設(shè)計(jì)40-54
• 4.2.1 系統(tǒng)硬件組成及概述40-50
• 4.2.1.1 內(nèi)核存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)42-43
• 4.2.1.2 外部存儲(chǔ)器EMIFA43-46
• 4.2.1.3 EDMA控制器46-47
• 4.2.1.4 中斷控制47-48
• 4.2.1.5 串口及通信48-50
• 4.2.2 視頻輸入/輸出模塊50-54
• 4.2.2.1 DM642的VP口50-51
• 4.2.2.2 視頻輸入/輸出模塊設(shè)計(jì)51-54
• 4.3 圖像處理平臺(tái)軟件設(shè)計(jì)54-58
• 4.3.1 CCS3.3 軟件的使用54-56
• 4.3.2 圖像的移植問(wèn)題56-58
• 4.4 本章小結(jié)58-59
• 第五章 系統(tǒng)在鎂熔液弱小目標(biāo)檢測(cè)中的應(yīng)用59-64
• 5.1 鎂熔液弱小目標(biāo)特點(diǎn)59-60
• 5.2 氣泡檢測(cè)的算法設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)60-61
• 5.2.1 檢測(cè)算法的設(shè)計(jì)流程60-61
• 5.2.2 軟件編程61
• 5.3 鎂熔液弱小目標(biāo)檢測(cè)61-62
• 5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析62-63
• 5.5 本章小結(jié)63-64
• 第六章 總結(jié)與展望64-66
• 6.1 全文總結(jié)64
• 6.2 展望與不足64-66
• 參考文獻(xiàn)66-70
• 在學(xué)研究成果70-71
• 致謝71

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