焊接部件集成数字重建：支撑改进的疲劳寿命预测
计算机视觉与模式识别
2023-07-31 v1 图像与视频处理
摘要
在海上导管架基础设计中，疲劳寿命至关重要。焊后处理被提出以增强焊接接头的疲劳性能，其中尤以高频机械冲击（HFMI）处理被证明可显著改善疲劳性能。自动化 HFMI 处理提升了质量保证，且与精确的疲劳寿命预测结合时可实现高性价比设计。然而，常用于复杂或多轴接头疲劳寿命预测的有限元法（FEM）依赖于焊缝的基础 CAD 描述，未能考虑实际焊缝几何与缺陷。在有限元模型中纳入实际焊缝几何可改善疲劳寿命预测及可能的裂纹位置预测，但需要对焊缝进行数字重建。当前数字重建方法耗时或需专用扫描设备并可能需部件移位。所提框架转而使用工业机械臂结合线扫描仪，将数字重建集成至自动化 HFMI 处理装置中。该方法应用标准图像处理、简单滤波技术与非线性优化来对齐并合并重叠扫描。筛选泊松表面重建最终确定三维模型以创建网格化表面。成果是一种通用、高性价比、灵活且快速的方法，可实现焊接零件的一般性数字重建，助力部件设计、整体质量保证与 HFMI 处理文档化。
引用
@article{arxiv.2307.15604,
title = {Integrated Digital Reconstruction of Welded Components: Supporting Improved Fatigue Life Prediction},
author = {Anders Faarbæk Mikkelstrup and Morten Kristiansen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.15604},
year = {2023}
}
备注
6 pages, 7 figures, submitted to 2023 IEEE International Conference on Imaging Systems and Techniques (IST2023)