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[期刊] 实验技术与管理
[作者]
张立军 张天力 王晓强 缪俊杰 李增辉 张军伟 王旱祥
为了加深学生对现代切削技术的认识与理解,体会现代切削装备的发展趋势,开发了基于双目测距原理的多自由度牙齿热压模型激光切割教学实验平台。该实验平台将机械设计、机械电子、计算机图像处理等学科的理论知识有机地结合在一起,实现了对牙齿热压模型表面牙龈曲线空间坐标的提取,并控制激光切割手臂按切割曲线进行切割,使得切割过程更加直观,加深了学生对"切削原理与刀具"及"现代制造技术"等课程的认识与理解,提高了对机械加工理论的学习兴趣,达到了良好的实验教学效果。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
张立军 房绍伟 张天力 金永山 张德潇 王旱祥 张辛 姜浩
为让学生更好地感受现代切削技术的发展趋势,体会切削技术在工程实际中的应用,开发了牙齿热压模型切割教学实验平台。该实验平台结合了机械电子技术、机器人技术、计算机辅助制造技术等理论知识,由轨迹规划软件和激光切割设备两部分组成,其中轨迹规划软件使用D-H参数法建立运动模型并规划切割轨迹,激光切割设备具有五自由度,可以实现复杂的切割运动,两部分协调配合,可以直观地向学生展示牙齿热压模型的切割过程。该实验平台能够帮助学生更好地理解"先进制造技术""切削原理与刀具""机电信息检测与处理技术"等相关课程,了解切削技术与其他技术交叉融合给工业生产所带来的巨大便利,提高对专业知识的学习兴趣,达到了良好的教学实验效果。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
殷亚方 Nagao Hirofumi Kato Hideo Ido Hirofumi
该文以经过120 d、温度90℃条件下窑干干燥处理的56根日本柳杉人工林结构材(110 mm×55 mm×2 500 mm)作为测试试件,介绍了一种利用激光测距系统测量顺纹抗拉弹性模量的方法.首先将试件含水率调至15%,在抗拉试验开始前采用纵向基频振动方法(FFT)得到试件的动态弹性模量(Efr),再利用由激光测距仪、数据采集器和计算机处理系统组成的激光测距系统,测定了顺纹抗拉弹性模量(Et),最后破坏试件完成顺纹抗拉强度(σt)的测定.对Efr、Et和tσ相互关系的比较分析表明,Et的平均值比FFT方法得到的Efr的平均值小7.8%(0.63GPa);Et与Efr具有很好的相关性,相关系数R...
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
童艳利 蒋蘋 罗亚辉 胡文武 戴宁湘 刘林
为实现双激光源定位系统中激光发射角的自动测量,建立了基于超声波测距的激光角度初始化系统。系统采用主站和从站的工作方式,利用三角定位原理,通过激光牵引超声波测量基线和双边距离,根据角度解算程序,完成系统初始化角度的自动测量。同时,通过加入延时补偿、温度补偿及高度补偿等相关算法,使得在20m的测量范围内,超声波测距的误差不超过2 cm,激光角度初始化误差小于0.05°。
关键词：
超声波测距 激光定位 角度初始化
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
全伟 段利红 刘清波 杜鹏程 李光慧
激光器是原子磁强计、原子陀螺仪等量子传感器的核心部件。量子传感器通过激光、磁场等与原子的相互作用，实现对相应物理量的高精度测量。激光频率优化及稳定是实现量子精密测量的关键技术。该文在理解原子能级跃迁、激光饱和吸收稳频原理基础上，搭建了消多普勒激光饱和吸收稳频教学实验平台，通过扫描铷原子的消多普勒饱和吸收光谱，将激光频率锁定在铷原子的D1线上，获得了频率高度稳定的激光输出。该平台能够使学生直接观测原子吸收与激光频率稳定的过程，有助于学生对激光与原子相互作用的深入理解以及实验动手能力的提升，为研究生和本科生的相关课程教学提供了有力支撑。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
张辰亚 陈晓楠 刘家成 柳晓鸣
设计了一款小型化短程零中频FMCW测距雷达系统模块化实验平台。该平台分为收发信机部分、天线部分以及数据采集3部分。收发信机部分主要分为锯齿波发生器模块、压控振荡器与功分器模块、混频器模块以及低噪声放大器模块,模块化的设计可以让学生更好地理解各个模块在整个系统中的用途。针对本雷达的工作频段、发射带宽等参数的匹配问题,让学生设计配套天线。利用声卡实现基带信号接入,运用Labview软件实现信号采集与处理。
[期刊] 林业科学
[作者]
赵彤堂 赵绥堂
使用光学罗盘仪和测绳进行森林勘测存在着诸多弊端。为此,有必要研制一种体积小、重量轻、操作简便,而且造价低,能胜任森林勘测的新型测量仪器。一、原理氦氖激光器发射出的波长为633nm的红色可见光,在一定蔽荫条件下,人眼可以分辨,尤其在逆光观察时更为清晰。试验证明,在测量环境照度低于50Lx便可观察到光束或光斑。利用氦氖激光器把罗盘仪望远镜的视线用红色光束描述出来,罗盘方位角决定的方向就落实为现地的可见测线。这样,持测杆者就可以在可见测线上选定测站,砍线员就可以在红色光斑的指示下砍伐测线,从而使以往的盲目被动作业变为有目的的主动作业。若将激光器发射出的红色光束分为具有一定夹角的两束光,在测量...
关键词：
激光 罗盘仪 森林勘测
[期刊] 林业科学
[作者]
赵洪刚 孙耀星 高金贵 刘明利 乐磊 赵洪波 刘彦龙
【目的】利用激光切割蒙古栎,为了获得更好的切割效果,研究从单次切割到多次切割激光切割机的技术参数对切割缝宽和缝深变化的影响规律,为生产加工技术人员根据切割效果需求快速确定合理的技术参数提供理论依据。【方法】以激光切割机的各项技术参数为影响因素,以缝深和缝宽为切割效果目标设计试验方案,采用纵向比较和横向比较观察数据变化规律和试验数据处理,分析同次切割中不同技术参数对切割效果的影响,以及同样参数下不同切割次数对切割效果的影响。【结果】1次切割条件下,镜头高F=3 mm时,缝宽约为0.2 mm;F=7 mm时,
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
张文超 曹媛 武佳叶 郝瑞芝 荆艳萍
鉴于以往对于杨树雄配子发育的分子调控机制的研究都基于整个花药甚至整个花序的取材,无法提供细胞特异性的表达信息,本研究建立了冷冻切片技术和激光显微切割技术联用分离杨树花药中不同发育时期的小孢子和花粉细胞的技术体系,并对其RNA进行了提取和检测。结果显示RNA的纯度、完整度均达到线性扩增的要求。这可以为更精确地研究杨树雄性生殖细胞发育的分子调控机制甚至为全面解析杨树雄配子发育的调控机制提供丰富的信息。
关键词：
杨树 花药 冷冻切片 激光显微切割
[期刊] 林业科学
[作者]
杨春梅 刘清伟 李响 缪骞 马岩 Doumbia Bakary 任长清
【目的】利用固体激光器切割单板,获取合理的切割工艺参数,降低切缝宽度以减少锯路损失,保证单板切口断面平整度。【方法】从激光脉冲能量角度建立激光切割单板数学模型,获得激光输出功率(Pb)与激光切割速度(v)之间的关系表达式。以厚度0. 3 mm、含水率10%的黑胡桃单板为加工对象,选取2组激光输出功率进行试验验证,每组激光输出功率在6种不同切割速度下切割,理论切割速度在6种试验切割速度范围内,加工后多次测量直线切缝宽度取平均值,在40×10光学显微镜下观察切割后试件切缝宽度及切口断面平整度,找出最优试验结果对应的切割速度,并与计算的理论切割速度进行对比。【结果】第1组激光输出功率(脉冲电压400 V,单脉冲能量96. 5 m J,脉冲频率10 Hz)下,当切割速度为2. 5 mm·s-1时可保证单板切缝被完全切透,形成连续完整的切缝,切缝宽度最窄,平均值为0. 544 mm,锯路损失最小,且切口断面较为平整;第2组激光输出功率(脉冲电压500 V,单脉冲能量198. 2 m J,脉冲频率10 Hz)下,当切割速度为5. 0和5. 5 mm·s-1时可保证单板切缝被完全切透,切缝宽度最窄,平均值分别为0. 69和0. 62 mm,且切口断面也较为平整。对比2组试验数据得出,当切割速度与理论切割速度接近时,单板切口连续,切缝宽度最小;当切割速度低于理论切割速度时,切缝宽度逐渐增大;当切割速度高于理论切割速度时,切口容易出现不连续现象。【结论】利用固体激光器切割单板时,切割工艺参数对切缝宽度和切口断面平整度具有直接影响,合理的切割工艺参数对获得较小的切缝宽度至关重要,每个激光器的输出功率对应着最佳切割速度,在实际加工过程中,应保证切割速度与理论切割速度一致或接近,以使切割效果更好。
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
徐涛 段宏兵 蔡兴奎 杨锐 姚飞虎 严福勇
以机械剪切方式作为对照,使用以CO_2激光器在垂直照射、离焦量12 mm、光输出功率10 W的条件下的激光,对马铃薯组培苗进行无接触式切割,并对激光切割和机械剪切后马铃薯组培苗的生长情况进行对比试验。试验结果显示:使用激光进行马铃薯组培苗切割不会影响其生物活性;在培养21 d后,无论是单切口茎段还是双切口茎段,激光切割马铃薯组培苗的存活率、株高、节间数、节间长度、茎粗、根长、去根鲜质量等生长指标均优于机械剪切方式。试验结果表明,以激光切割方式代替传统机械剪切方式进行马铃薯组培苗的无接触式切割,极大简化了组培苗移栽时的动作,能有效避免组培苗交叉感染,促进移栽的组培苗茎段成活。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
赵洪刚 乐磊 刘明利 吴俊华 刘彦龙
为确定激光切割拼花实木复合地板的优化工艺参数，采用正交试验法，以树种、焦距、切割速度、光强和切割角度为因素设计试验方案，以缝宽、缝深、烧蚀程度为评价指标，采用体视显微镜检测试验结果。结果表明：激光切割对缝宽影响的因素主次为焦距＞切割角度＞切割速度＞树种＞光强，最优工艺是Ａ４Ｂ４Ｃ５Ｄ１Ｅ１，焦距对缝宽影响显著；对烧蚀程度影响的因素主次为焦距＞切割速度＞切割角度＞树种＞光强，最优工艺是Ａ１Ｂ１Ｃ２Ｄ５Ｅ４，焦距对烧蚀程度影响显著；对缝深影响的因素主次为切割速度＞树种＞焦距＞光强＞切割角度，最优工艺是Ａ５Ｂ４Ｃ１Ｄ５Ｅ５，由于各种因素有交互作用，造成没有对缝深影响显著的因素。柞木表板激光切割参数为．．．
关键词：
表板 激光加工 缝深 缝宽 烧蚀程度
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
王彦富 马伟恺 王琛 徐长航 陈国明
该文以某顶部竖井隧道为原型，自主研发了一个自由组合式隧道模型实验平台。用该实验平台开展了多竖井隧道火灾教学实验，向学生直观展示了实验平台安装与调试、实验过程与现象、实验数据采集与读取等过程，以及不同顶部竖井设计工况下的排烟效果。教学实验结果表明，该隧道模型实验平台灵活性、适应性较好，有助于提升学生的自主学习能力、团队协作能力、动手操作能力和综合实践能力。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
刘艳 曹光静 朱金秀 李航
基于双目立体视觉的原理,搭建包含双目摄像机、标定材料、数据采集软件的实验平台,并设计了图像获取、相机标定、立体匹配、三维测量与重建4个实验项目,让学生从硬件到软件、由浅及深掌握双目视觉的基本理论及应用,为学生开展创新性、工程性研究与学习提供知识积累和实验环境,培养学生的工程实践能力。
[期刊] 林业科学研究
[作者]
熊昊 庞勇 荚文 李春干
[目的]探究如何有效利用机载激光雷达冠层高度模型（CHM）自动区划小班，提高小班区划工作效率。[方法]在高光谱影像树种信息的辅助下，使用机载激光雷达数据生成的CHM进行两种空间尺度的分割和优化来自动区划小班。先对1 m空间分辨率CHM数据进行过分割，再对降尺度处理并平滑后的5 m空间分辨率CHM数据进行欠分割，结合两种尺度分割结果并优化得到最终区划结果。将自动区划结果与人工区划小班、数字正射影像（DOM）屏幕勾绘小班以及主伐作业小班为三类参考小班对比，采用最终测量精度（UMA）准则的圆度（RO），紧致度（CO），形状指数（SI），最小包络圆短半径（RE），椭圆度（EF）和形状因子（P2A）8个指标，及自动区划小班与参考小班的交并比（IOU）指标，定量评价自动区划小班边界勾绘的准确程度。并利用样地实测数据和CHM数据计算自动区划结果平均胸径、平均树高和冠层平均高的可解释性方差，验证自动区划结果的内部一致性和外部差异性精度。[结果]自动区划结果与参考小班的UMA形状、面积等特征较接近，与人工区划小班最相近。自动区划小班与人工区划、屏幕勾绘、主伐作业小班交并比大于70%的比例分别为46%,37%,43%，交并比大于50%的比例分别为61%,54%,55%。自动区划结果平均胸径可解释性方差为97%，平均树高可解释性方差为98%，和人工区划小班相同，说明其内部一致性高且和相邻小班差异大。冠层平均高可解释性方差为84.81%，比人工区划小班提高了1.77%。[结论]利用两种空间尺度的CHM与高光谱树种分类图的分割和优化方法自动区划的小班在内部一致性及边界的精准度方面有明显优势，更符合小班边界处林木的分布情况，小班边界准确，且工作效率高，有助于森林的精细化管理。
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