非完全投影数据下的焊焰温度场重建方法的研究论文

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1、南昌航空大学硕士学位论文非完全投影数据下的焊焰温度场重建方法的研究姓名：唐晓春申请学位级别：硕士专业：光学工程指导教师：高益庆20080601南昌航空大学硕士学位论文摘要摘要焊接技术发展水平的高低是检验国家工业和科学技术现代化发展水平的一个重要标志，而温度是焊接技术中最重要的因素之一。温度的测量与控制在国防、军事、科学实验及工农业生产中具有十分重要的作用，尤其是高温测量，在航天、材料、能源、冶金等领域占有极重要的地位。因此，研究焊焰温度场也就越来越受到广泛的重视。光学CT技术由于其独特的优点，在温度场、

2、激波风洞、非对称流场、等离子体场等热物理量测试方面具有非常广泛的应用前景。由于在实际研究中，很难获得完全数据，非完全数据下非对称非稳态温度场分布的研究就越来越受到关注，已成为当前国内外这一研究领域内最具有挑战性、最富吸引力的难题。本论文提出了用正交双波长光谱层析技术诊断氧-乙炔焊焰温度场的方法。该技术采用了正交双波长图像实时采集光谱强度的数据测试系统，得到氧-乙炔焊焰的灰度信息，采取了改进的自适应松弛因子调节发射光谱体层析图像重建算法（此改进的算法，与传统的层析算法进行了数值模拟的比较，表现出较大的优越

3、性），然后根据氧-乙炔焊焰的物理原理，选择谱线相对强度法进行温度场的三维重建，准确直观地显示氧-乙炔焊焰温度场的空间分布状况。这对于研究航天、弹箭发动机、推进剂生产等领域，以及测量绝热材料的线烧蚀率、质量烧蚀率、绝热指数、透烧率等参数方面有着及其重要的意义，是进行科研优化筛选和生产质量控制不可替代的方法。本论文的创新点在于用光谱层析技术重建氧-乙炔焊焰温度场；设计了采用远心镜头接收平行光的火焰温度测量系统，改进了定标方法，减少信息丢失，降低重建误差；设计了一个适合于少投影方向数据的三维重建算法，并通过数

4、值模拟证明正交双波长的光谱层析技术的可行性，最终达到氧-乙炔焊焰的温度场诊断。关键词：三维重建，氧-乙炔焊焰温度场，非完全数据，计算机模拟，正交双波长I南昌航空大学硕士学位论文摘要AbstractFortestingthedevelopinglevelofindustryandmoderntechnology,thelevelofdevelopmentofweldingtechnologyisanimportantsign,andtemperatureisthemostimportantfactorof

5、weldingtechnology.Themeasurementandcontroloftemperatureplaysanimportantroleinthenationaldefense,military,scientificexperimentsandindustrialandagriculturalproduction,especiallyhightemperaturemeasurementplacesaveryimportantpositioninaerospace,materials,ene

6、rgy,metallurgyandotherfields.Therefore,thestudyofweldingflametemperaturefieldwillbepaidmoreextensiveattention.Opticaltomographytechnologyhaswideapplicationprospectsintemperaturefieldtesting,windtunnel,asymmetryfield,plasmaparametertestingforitsparticular

7、merit.Thecompleteprojectiondataisdifficulttoobtainduringtheactualoperation,sotheincreasingconcernofresearchontemperaturefieldofnon-completeddata,asymmetry,non-steadyhasbecomethemostchallengingandattractiveproblemathomeandabroadinthisresearchfield.Thisres

8、earchprovideanewtechnologywhichisusedtodiagnoseoxyacetylenetemperaturefieldbyusingorthographicanddouble-wavelightpath;ThetechnologyadoptingdatatestingsystemofspectrumintensitywithtwoorthographicdirectionCCDimagereal-timeco