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固体表面液滴铺展与润湿接触线的移动分析被引量：8: 2016年; 液滴在固体表面上的铺展行为与润湿特性对许多工业生产过程的研究具有重要意义.根据液滴在光滑表面上的受力情况,建立了液滴平壁铺展的动力学模型.应用润滑近似方法和二维Navier-Stokes方程,建立了液滴沿理想表面铺展的动量和连续性方程.根据建立的方程,应用数值解法求解并详细分析了液滴在铺展过程中膜厚、接触线铺展半径以及铺展速度随时间的变化关系.研究结果表明:液滴的铺展过程可分为扩展和收缩两个阶段,铺展过程伴随着表面能、动能以及各种势能的相互转化,液滴最终的铺展半径大小由固体基面固有的润湿特性所决定;液滴在铺展过程中出现的"坍塌效应"与弯曲液面处的Laplace压力差有关;铺展半径随时间变化的标定律近似满足"1/7"次方标度律.; 焦云龙刘小君逄明华刘焜; 关键词：润湿特性标度律

双边滤波SEEDS彩色图像分割方法: 2017年; 针对SEEDS彩色图像分割方法存在边界分割不精确的问题,给出了一种双边滤波SEEDS方法。首先利用双边滤波器对图像进行滤波处理,可以降低图像中纹理和噪声等信息对边界分割的影响,能够在保持边界信息的同时滤除噪声,从而使图像变得平滑。然后再进行超像素彩色图像分割,这样减少了图像误分割的现象,使边界信息分割的更加精确。仿真实验表明,双边滤波SEEDS方法在边界召回率和欠分割错误率方面都要优于SEEDS方法。; 裴高阳张荣国胡静刘小君; 关键词：图像分割双边滤波爬山算法

微织构表面液滴铺展特性被引量：1: 2017年; 以Flow-3D为基础,对不同微织构表面上液滴的铺展过程进行了动力学仿真,提出了三相接触线的移动机制,并用接触线铺展标定律、铺展速度和最终铺展半径评价液滴在微织构表面上的铺展特性。试验结果表明:液滴在微织构表面和光滑表面上分别满足相应的铺展标定律,微织构增大了固-液接触面积,液滴铺展过程获得了额外驱动力,因而,铺展速度和最终铺展半径都增大;在正方形凹坑表面,最终铺展半径由1.05mm增大到1.30mm,而在正方形凸起表面,最终铺展半径达到最大值1.62mm;相比于微凹坑,微凸起更有利于液滴的铺展,由于微凸起的存在,固-液间接触面积迅速增大,液滴铺展获得了额外的驱动力,加上微凸起之间形成的微通道,三相接触线始终保持连续性特征;反观微凹坑表面,虽然固-液间的接触面积增大,但是三相接触线钉扎在微凹坑内,随着铺展速度逐渐降低,液滴最终稳定在平衡位置;液滴在长方形织构表面上的铺展过程具有各向异性,平行于微织构方向的铺展速度大,最终铺展半径为1.13mm,铺展特性较好,而垂直于微织构方向的铺展速度小,由于三相接触线的不连续性,最终铺展半径为0.94mm,铺展特性较差。; 焦云龙董磊刘小君刘小君; 关键词：汽车工程动力学仿真各向异性

应用激光蚀刻不同微织构表面的润湿性被引量：12: 2015年; 运用激光微织构技术,通过控制微凹坑形状、间距、深度等参数,在45社钢表面制备了一组表面算术平均偏差S_a相同但表面微观结构不同的试件.使用Talysulf CCI Lite非接触式三维光学轮廓仪对表面进行测量,采用ISO 25178三维形貌表征参数对其形貌进行表征.在SL200 KS光学法固液接触角和界面张力仪上针对32#汽轮机油进行润湿性试验,分析了温度、液滴体积、表面结构特征等因素对润湿性的影响,并借助ISO25178中部分参数对固体表面形貌随机特征与其润湿性之间的关联性进行了量化研究.基于固液本征接触角为锐角,研究结果表明:固液接触角在润湿过程中先迅速减小,之后逐渐趋于稳定;固液平衡接触角随温度的升高而减小,随液滴体积的增大先增大后减小;激光微织构能够改变表面润湿性,S_a相同的表面,微织构形状、方向均影响表面润湿性,当槽状微织构表面的槽方向与液滴铺展方向一致时,润湿效果最优.ISO25178系列三维形貌表征参数中幅度参数(S_(ku),S_(sk))、空间参数(S_(tr),S_(al))、混合参数(S_(dq),S_(dr))与表面润湿性之间具有较强的关联性:S_(ku),S_(al),S_(dr)越大,S_(sk),S_(tr),S_(dq)越小的表面,固液平衡接触角越小,表面润湿性越好.; 熊其玉董磊焦云龙刘小君刘焜; 关键词：润湿性

改进的SLIC超像素彩色图像分割方法被引量：6: 2016年; 简单线性迭代聚类(SLIC)方法需要人为设定图像分割时所需超像素的数目,这样设定值容易过大或过小,不能保证待分割图像处理的要求。针对该问题,对SLIC超像素分割方法进行了改进,提出利用图像的颜色信息,对所要处理图像的横坐标和纵坐标进行随机扫描,然后分析扫描线像素的颜色信息,从而得到图像所需要的超像素数目。仿真实验表明,该方法可以获得图像所需要的相对合适的超像素数目,用这些超像素对图像进行分割,能达到较理想的分割效果。; 裴高阳张荣国胡静刘小君; 关键词：SLIC 图像分割

一种新的三维表面重构方法被引量：1: 2015年; 针对CT图像,给出了一种三维表面重构的方法。首先用中值滤波的方法进行预处理后,根据曲率信息提取轮廓线上的特征点,然后按照最短对角线法进行连接,其中在选取上下轮廓线两点间最短距离时,采用欧式距离进行实现,同时为了使构造的三角形视觉效果较好,分别计算当前点角的余弦值,从中选择较小的。最后将该方法与原方法分别进行实验,验证了使用部分轮廓特征点也能实现三维表面重构,重构效果较为满意。; 杨昆朋张荣国刘霞刘小君; 关键词：CT 轮廓线曲率

分解多空洞深度卷积的轻量级图像语义分割: 2022年; 为了降低图像语义分割网络的模型复杂度,提出了分解多空洞深度卷积的轻量级图像语义分割模型。首先,针对大小不一的多目标,用感受野不同的金字塔结构提取图像语义特征,在深度卷积过程中对空洞卷积进行分解,以降低参数量和计算量;其次,对不同阶段得到的特征图进行融合,利用子像素卷积进行上采样,将提取的低分率图插入到最后输出的高分辨率特征图中,以改善图像语义分割的精准性;最后,在CamVid数据集上和现有的9种方法进行对比实验,结果表明,该方法参数量和计算量都相对较低,同时语义分割精准性得以提升。; 宣明慧张荣国李富萍赵建胡静; 关键词：金字塔结构

物体轮廓形状超像素图割快速提取方法被引量：13: 2015年; 提出一种水平集框架下物体轮廓形状超像素图割快速提取方法.该方法首先均匀化放置种子点,通过对超像素化演化力的设定,生成具有区域相似特征的超像素,这些超像素对原图像的划分既能保持目标轮廓形状的几何特性,又可避免超像素间的互相重叠.然后构建超像素标号和Heaviside函数的关联关系,应用图割建立M-S能量函数的优化模型.最终利用超像素图割提取目标轮廓的几何形状.实验表明,超像素化的图像像素数目大幅度减少,转化后的优化模型符合图割对能量函数进行优化的要求,图割中最小割/最大流方法避开微分方程的求解,这些措施在保证轮廓形状提取效果的基础上提高提取效率.; 张荣国刘小君董磊李富萍刘焜; 关键词：图像分割图割水平集

基于原位观测的固体表面真实接触面积计算被引量：1: 2018年; 为获得固体粗糙表面实际接触面积和表面形貌,设计一个能够原位光学观测和分析固体粗糙接触界面名义接触区域和实际接触区域的测量装置。采用该测量装置获得不同直径金属小球与玻璃平板在不同载荷作用下的接触图像,采用Canny算子等图像处理方法对金属小球与玻璃平板相互接触产生的牛顿环进行边缘提取和灰度阈值分析,获得接触界面名义接触面积和实际接触面积随小球直径和载荷的变化规律。实验结果表明:粗糙接触界面的名义接触面积随载荷的增加而增加;实际接触面积与名义接触面积之比随载荷和小球直径的增加而非线性增加;在塑性变形阶段,直径较小的金属小球名义接触面积随载荷变化较为敏感,而在弹性变形阶段,则直径较大小球变化剧烈,与Hertz接触理论相符合。该实验装置还可进行接触界面的摩擦学特性分析,如表面形貌、边界膜厚度和磨粒构造等。; 董磊董磊石瑞敏刘焜; 关键词：接触面积图像处理表面形貌

交叉剪切对人工关节应用中PEEK和CFR-PEEK磨损的影响被引量：2: 2019年; 磨损是人工关节置换中晚期失效的主要因素,而交叉剪切效应对于磨损性能的研究具有重要的意义。聚醚醚酮(PEEK)和碳纤维增强聚醚醚酮(CFR-PEEK)优异的耐磨性能为人工关节材料的研发提供希望。为了研究交叉剪切效应对于PEEK和CFR-PEEK磨损性能的影响,通过在一系列交叉剪切条件下进行的磨损实验测试,对PEEK和CFR-PEEK的磨损机理进行深入的研究,同时与超高分子量聚乙烯(UHMWPE)进行对比。实验结果表明,PEEK与UHMWPE具有一样的与交叉剪切相关的磨损效应,而CFR-PEEK材料在实验中并没有表现出明显的交叉剪切效应。另外,在同等条件下,与UHMWPE相比,PEEK的耐磨性能较差,其磨损系数约为UHMWPE的8倍;而CFR-PEEK的耐磨性能具有显著的优势,其磨损系数约为UHMWPE的50%。因此,CFR-PEEK材料在人工关节应用中有望成为UHMWPE合适的替代材料。; 王俊元段晨曦杜文华董磊; 关键词：聚醚醚酮磨损

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国家自然科学基金(51375132)

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