基于分形几何理论表面粗糙度测量系统的研究

【摘要】机械工业中表面粗糙度是影响机械零件和产品性能的一个重要因素,是评定各种机械工件表面加工质量的一个重要指标。因此在实际生产中对工件表面粗糙度的测量和评定十分重要。随着表面加工精度的不断提高和粗糙度评定标准的不断更新,对表面粗糙度的测量和评定提出了更高的要求。目前触针式测量技术以其稳定性、可靠性、客观性仍被广泛运用；表面粗糙度评定方法也仍以传统轮廓法为主,即采用几组尺度相关的统计参数Ra、Rz等作为主要评定参数。然而研究表明,对同一测量表面而言,测量仪器在不同的分辨率及不同的取样长度下可能导致不同的测量结果。基于传统评定方法的存在的缺点,本文开展了利用分形几何理论进行粗糙度测量的研究。本文基于一台Talysurf4表面粗糙度仪,重新设计了硬件电路和测量软件；分析了触针式表面粗糙度仪测量的原理；重点探究了螺线管差动变压器式结构电感传感器的信号调理机理；利用测控技术、电子技术与计算机技术对仪器的硬件电路进行智能化改造；为实现易用性,设计了USB数据采集电路；运用分形几何理论相关算法编写了粗糙度测量与评定系统软件,完成了从模拟电路、数字电路到评定软件的总体设计。通过对标准样板的进行测量,实验结果表明表面呈现分形特征,分形维数D随着Ra值的增大而增大,而特征尺度系数G随着Ra值的增大而减小。由于分形分析不依赖仪器的滤波形式和取样长度,从一定程度上克服了传统评定方法的缺点,测试结果表明利用分形分析方法表征粗糙度表现出一定的灵敏性和精确性。
【作者】吴丁贵；
【导师】冮铁强；
【作者基本信息】厦门大学，仪器仪表工程，2014，硕士
【关键词】表面粗糙度；分形理论；信号调理；结构函数；

【参考文献】
[1]师希娥.介孔分子筛在催化裂化反应中的应用研究[D].华东师范大学,物理化学,2004,硕士.
[2]秦莉.产业联动下制造业对生产性服务业发展的影响机制研究[D].厦门大学,产业经济学,2014,硕士.
[3]喻建平,谢维信.数字城市及其关键技术[J].半导体技术,2002,04:33-36.
[4]张杰林,曹代勇.高光谱遥感技术在煤矿区环境监测中的应用[J].自然灾害学报,2005,04:158-162.
[5]高源宸.电商小额信贷金融模式的优势与风险研究[D].吉林大学,金融学,2014,硕士.
[6]何艳萍.TCD、CDFI、MRA对老年人椎基底动脉供血不足的诊断价值比较[D].山西医科大学,老年病学,2002,硕士.
[7]马俊福.肌肉骨骼超声表现与类风湿关节炎湿热痹阻及寒湿痹阻证型的相关性研究[D].北京中医药大学,中医内科学,2014,硕士.
[8]金路.基于SOA的联网装置应用集成技术研究与实现[D].南京邮电大学,信息网络,2013,硕士.
[9]杭媛.逆向工程方法及其在轿车门板检测中的应用研究[D].燕山大学,机械设计及理论,2004,硕士.
[10]吴双.DCBI-MS法快速筛查保健食品和中成药中违禁药物[D].湖南师范大学,分析化学,2013,硕士.
[11]姜陈炀.PCB数字雕刻机控制系统研究与设计[D].浙江工业大学,2012.
[12]历军.我们已是正规军[J].每周电脑报.2003(34)
[13]吴福朝,胡占义.直线和圆一般参数化形式的研究[J].自动化学报,2000,05:577-601.
[14]张志建.奉系军阀时期奉天省警政研究[D].吉林大学,历史学,2014,硕士.
[15]白少先,柏林清,孟祥铠,李纪云,彭旭东.倾斜微孔密封端面气体润滑动压效应实验研究[J].中国机械工程,2013,06:831-835.
[16]刘光义.大连软件企业对日技术外包项目高效管理研究[D].吉林大学,工商管理,2014,硕士.
[17]肖建刚.电气石/壳聚糖复合创伤修复材料制备与性能研究[D].成都理工大学,材料学,2013,硕士.
[18]W.埃弗里特.希宾铁矿公司计算机矿山计划的过去与现在[J].国外金属矿山.2000(01)
[19]任龙.鄂尔多斯盆地上古生界沉积岩岩石结构及其演化与裂缝形成关系[D].西北大学,能源地质,2013,硕士.
[20]宋俊波.西南丘陵区乡村景观规划研究[D].西南大学,土地资源管理,2014,硕士.
[21]林伟.基于网络生长点的电力网络演化模型研究[D].湖南大学,电气工程,2011,硕士.
[22]许敏蓓.明清时期太湖地区茶叶生产研究[D].南京农业大学,科学技术史,2011,硕士.
[23]柳驰.经济增加值（EVA）在武钢绩效考核中的应用研究[D].华中师范大学,工商管理,2012,硕士.
[24]阿愫.论我国民事诉讼调解制度的完善[D].新疆大学,法律,2013,硕士.
[25]方洁.通络和血汤治疗痛性周围神经病（血瘀证）的疗效观察[D].湖北中医药大学,中医内科学（专业学位）,2013,硕士.
[26]王宁.基于烯基氧吲哚的环加成反应研究[D].上海大学,有机化学,2013,硕士.
[27]徐建波.天河公司质量管理体系的研究[D].大连理工大学,工商管理,2003,硕士.
[28]王静.河北赞皇话语音研究[D].河北师范大学,语言学及应用语言学,2014,硕士.
[29]肖比.马原小说的叙事艺术[D].湖南师范大学,写作学,2013,硕士.
[30]王浩欣.哈尔滨银行农村金融服务创新研究[D].吉林大学,农业推广,2012,硕士.
[31]宋有明.高压气动减压阀的结构改进与特性分析[D].兰州理工大学,机械电子工程,2013,硕士.
[32]聂晓波,詹庆才,段刚,于文娟,谢晓冬.跨调度中心WAMS动态数据的新型互联互通方案及关键技术[J].电网技术,2014,10:2839-2844.
[33]张玉.河北省区域可持续发展综合评价研究[D].河北师范大学,自然地理学,2012,硕士.
[34]韩丽君.论作家之“胆”[D].山东师范大学,文艺学,2013,硕士.
[35]孔天恒.基于Radar-scanner/INS的微小型旋翼无人机室内组合导航与控制的研究[D].浙江大学,控制理论与控制工程,2014,硕士.
[36]陈忠保.现代企业信息资源管理体制的改革[J].档案学研究.1990(02)
[37]王晓,王芳,邱玉辉.经典数据挖掘方法在客户建模中的应用分析[J].西南师范大学学报(自然科学版),2003,04:544-546.
[38]杜世超.基于界面导向作用可控制备二维金属及金属氧化物薄片及形成机理的研究[D].黑龙江大学,2013.
[39]高峰.基于WEB Service的高校科研信息管理系统的设计与实现[D].兰州理工大学,计算机应用技术,2013,硕士.
[40]王利丹.Bi_2Se_3与Bi_3Se_4的微波制备及电化学性能研究[D].燕山大学,2014.
[41]赵敏.基于人力资本视角下的辽宁省软件服务业发展的对策研究[D].沈阳理工大学,企业管理,2012,硕士.
[42]管亮.Development of Advanced Gaseous Detectors for Muon Tracking and Triggering in Collider Experiments[D].中国科学技术大学,粒子物理与原子核物理,2014,博士.
[43]王鹏.全内反射结构下石墨烯光学性质的偏振依赖性研究[D].南开大学,2014.
[44]贾俊龙.HS公司销售物流方案设计[D].大连海事大学,交通运输规划与管理,2004,硕士.
[45]陈珠.红鳍东方鲀循环水养殖系统生物滤池内可培养微生物的多样性研究[D].中国科学院研究生院（海洋研究所）,环境工程,2013,硕士.
[46]马晓波,杨国林.大型异构多子以太网物理拓扑发现算法研究[J].微处理机,2015,01:29-34+39.
[47]李斌,谭立湘,解光军,李海鹰,庄镇泉.非同步多时间序列中频繁模式的发现算法[J].软件学报,2002,03:410-416.
[48]潘文昭.基于信息化的T市城市环境管理长效机制研究[D].山东大学,项目管理（专业学位）,2012,硕士.
[49]张芳.转双抗虫基因741杨对节肢动物群落及种群动态的影响[D].河北农业大学,森林保护,2004,硕士.
[50]张东.纳米相变材料及其应用研究[A].中国化工学会.2013中国化工学会年会论文集[C].中国化工学会:,2013:2.