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NPL 报告 ENG 59 对使用... 的初步调查
1 简介 三维 (3D) 激光扫描仪多年来一直用于文化遗产、法医、3D 土地（地形）和“竣工”测量等应用。三维激光扫描仪使用安装在快速旋转头上的高速激光测距仪扫描环境，从而产生场景的高密度数字点云表示，可以根据需要进行存档和分析。通常，同轴安装的相机会同时记录全彩信息，以提供更逼真的 3D 图像。近年来，激光扫描仪的测距能力得到了提高，可以在数十米或更长的距离上实现亚毫米级精度和测距噪声。事实上，美国国家标准与技术研究所 (NIST) 最近报告称，他们开发了一款精度为 10 µm、测量范围为 10.5 m 1 的 3D 扫描仪。精度的提高，加上高价值制造业以及逆向工程和工厂维护等应用对以相对较低的成本快速获取高质量数据的要求不断提高，促使三维激光扫描仪从测量应用转向工程应用。随着 3D 激光扫描仪技术的普及和对精度要求的不断提高，对校准、性能验证和测量可追溯性的需求也随之增加。非接触式光学测量系统的校准和可追溯性问题非常复杂，不仅限于仪器本身系统误差的校准和补偿。例如，由于扫描激光与被扫描物体的材料和表面特性之间的相互作用以及激光束与表面的入射角，可能会出现显著的系统误差。然而，对于本文考虑的 3D 激光扫描仪类别，测距精度水平取决于仪器的几何误差和激光测距系统的精度。激光测距系统的校准相对简单，可以使用例如校准的长度工件或更精确的坐标测量系统（如激光跟踪器）或通过与参考干涉仪进行比较来进行。但是，没有涵盖激光扫描仪校准或性能验证的文献标准。在本报告的第 2 部分中，我们简要描述了激光扫描仪几何误差的数学模型。此外，NIST 进行的体积性能测试表明，校准后系统误差仍然很明显，这些误差可以归因于对几何对准误差的不完全补偿 2, 3 。因此，需要改进这些设备的校准方式，以充分发挥其潜力。因此，国家物理实验室 (NPL) 对使用“网络方法”校准 3D 扫描仪几何误差的可行性进行了初步调查 - 该方法之前由 NPL 为激光跟踪器校准而开发 4, 5 。在第 3 节中，我们总结了用于校准仪器误差的网络方法。在第 4 节中，我们介绍了用于测试激光扫描仪的方法。第 5 节介绍了结果和观察结果，第 6 节介绍了最后的总结和结论。2 激光扫描仪的几何误差模型 图 1 显示了激光扫描仪内部几何形状的理想表示。安装在固定底座上的旋转平台承载着激光源和旋转镜组件；平台绕着竖轴 Z 旋转。激光源的对准方式是使激光束与旋转镜的旋转轴（称为过境轴 T ）同轴对准。激光束在点 O 处从旋转镜反射，该点位于镜面与旋转轴 T 和 Z 的交点处。镜子相对于轴 T 倾斜 45°，使得激光束从镜子反射到 NZ 平面上的点 P，其中 ON 垂直于 OT。
飞机机翼设计与有限元分析 - ijrpr
机翼是飞机（吸气式发动机）的主要结构部件，用于在飞行过程中产生升力。发动机启动时，空气通过进气口吸入压缩机，增加压缩机出口的压力比。然后空气和燃料在燃烧室内混合并燃烧。当高压高温气体通过喷嘴加速时，会产生推力，推动飞机向前运动。由于这种向前运动，空气流过具有空气动力学形状的机翼。由于机翼的空气动力学形状以及伯努利原理，机翼底部的流速较小，机翼顶部的流速较高。由于这种压力差，在机翼的顶部和底部表面之间产生了升力。机翼必须具有较高的强度重量比和较高的疲劳寿命，因为它在飞行过程中要承受交替重复的载荷。固定翼飞机是一种能够使用机翼飞行的飞机，例如航空飞机，机翼由飞行器的前进空速和机翼形状产生升力。固定翼飞机不同于旋翼飞机 [1]，旋翼飞机的机翼形成一个安装在旋转轴上的转子，机翼以类似于鸟的方式拍打。滑翔机固定翼飞机，包括各种自由飞行的滑翔机和系留风筝，可以利用流动的空气来获得高度。从发动机获得前推力的动力固定翼飞机（航空飞机）包括动力滑翔机、动力悬挂式滑翔机和一些地效飞行器。固定翼飞机的机翼不一定是刚性的；风筝、悬挂式滑翔机、可变后掠翼飞机和使用机翼扭曲的飞机都是固定翼飞机。大多数固定翼飞机由机上的飞行员驾驶，但有些设计为远程或计算机控制。机翼 固定翼飞机的机翼是延伸到飞机两侧的静态平面。当飞机向前飞行 [5] 时，空气流过机翼，机翼的形状可以产生升力。
飞机机翼设计与有限元分析 - ijrpr
机翼是飞机（吸气式发动机）的主要结构部件，用于在飞行过程中产生升力。发动机启动时，空气通过进气口吸入压缩机，增加压缩机出口的压力比。然后空气和燃料在燃烧室内混合并燃烧。当高压高温气体通过喷嘴加速时，会产生推力，推动飞机向前运动。由于这种向前运动，空气流过具有空气动力学形状的机翼。由于机翼的空气动力学形状以及伯努利原理，机翼底部的流速较小，机翼顶部的流速较高。由于这种压力差，在机翼的顶部和底部表面之间产生了升力。机翼必须具有较高的强度重量比和较高的疲劳寿命，因为它在飞行过程中要承受交替重复的载荷。固定翼飞机是一种能够使用机翼飞行的飞机，例如航空飞机，机翼由飞行器的前进空速和机翼形状产生升力。固定翼飞机不同于旋翼飞机 [1]，旋翼飞机的机翼形成一个安装在旋转轴上的转子，机翼以类似于鸟的方式拍打。滑翔机固定翼飞机，包括各种自由飞行的滑翔机和系留风筝，可以利用流动的空气来获得高度。从发动机获得前推力的动力固定翼飞机（航空飞机）包括动力滑翔机、动力悬挂式滑翔机和一些地效飞行器。固定翼飞机的机翼不一定是刚性的；风筝、悬挂式滑翔机、可变后掠翼飞机和使用机翼扭曲的飞机都是固定翼飞机。大多数固定翼飞机由机上的飞行员驾驶，但有些设计为远程或计算机控制。机翼 固定翼飞机的机翼是延伸到飞机两侧的静态平面。当飞机向前飞行 [5] 时，空气流过机翼，机翼的形状可以产生升力。
AIR403 陆地手册 - NoOutage
• 滞后：AIR 403 调节控制电路现在包含滞后。一旦电池充满电，这将使涡轮机锁定在静音调节模式。当涡轮机感应到电池电压略低于满电电压时，它会再次开始发电。这意味着，对于工厂设置的 12V 涡轮机，当电池电压达到 14.1V 时，涡轮机将进行调节（关闭），当电压降至略低于满电电压的 12.6V 时，涡轮机将恢复充电。由于高于 12.6V 的非充电电池电压主要代表“表面电荷”，能量非常少，因此浪费了最少的输出。此功能可防止涡轮机在调节模式内外波动，从而使机器更安静、性能更好。• 新型电子设备：AIR 403 包含一个专用电源整流器，可将多余的热量直接散发到机身上。调节电子设备已得到增强，可在最极端的操作条件下实现更强大的控制和可靠性。 • 新型交流发电机：新型 AIR 403 内置了更强大的交流发电机。旋转叶片轴时可以感觉到更强大的永磁转子；用手指旋转轴时可以感觉到轻微的“卡滞”。这是正常现象，叶片开始旋转后很快就会消失。 • 新型叶片：转子叶片经过重新设计，采用新型高效真翼型。全新精密注塑模具生产出的叶片一致性极佳，性能更安静，振动最小。在强风中，增强的超速模式（“颤振”）会降低功率输出和机器转速，从而延长使用寿命、降低噪音，甚至在最恶劣的风中具有更高的生存能力。 • 新型机身、新型轮毂：AIR 403 机身采用精密铸造工艺制成，不仅提高了配合度和光洁度，而且机身更坚固耐用。压铸铝轮毂设计是我们生产过的最坚固、最坚固的轮毂。
功能近红外光谱数据多维分解的并行因子分析
(HbO) 和脱氧 (HbR) 血红蛋白可以分别评估 HbO 和 HbR 的浓度变化。1 尽管 fNIRS 信号被认为对运动具有相对耐受性，2 但是由于运动伪影引起的光强度突然变化，数据质量可能会降低。3 结果表明，两种波长的动态特性为伪影检测和校正提供了重要信息。4 然而，当前用于运动伪影校正的技术（例如小波滤波、分解、样条插值等）通常假设两种波长的行为在时间上相似，因此无法利用两种波长提供的结构化信息。5 – 7 二维 (2D) 分析要求对具有更多维度的数据（例如 fNIRS 数据）在处理之前进行表面展开，例如分别处理两种波长或 HbO 和 HbR。因此，其中一些二维分析工具被迫施加其他非生理约束，例如主成分分析（PCA）中的正交性或独立成分分析（ICA）的统计独立性。尽管有几种方法可以实现 PCA，例如降维、分类、从信号分解的角度来看，PCA 旨在提取所谓的主成分，即可解释 fNIRS 中信号活动最大方差的成分。6、7、10、11 在时间 PCA 中，数据被分解为成分之和，每个成分由两个向量的乘积形成：一个代表时间主成分，另一个代表相应的地形（每个通道的分数）。PCA 的一个基本问题是仅由两个特征（时间和空间）定义的成分不是唯一确定的。因此，不同成分的对应时间特征之间必须具有正交性。 7、12、13然而，脑信号之间的正交性是一种非生理约束。即使有这种限制，提取的主成分也不是完全唯一的，因为任意旋转轴不会改变数据的解释方差。这导致研究人员使用不同的数学标准作为选择特定旋转的基础（例如，Varimax、Quartimax 和 Promax）。在 fNIRS 中，PCA 还被应用于目标时间间隔（tPCA），即仅在与发音或其他头部运动相关的伪影发生的期间，而不是在整个未分割的信号期间。3、14与基于小波的滤波和样条插值相比，这种类型的有针对性的校正可以产生更好的信号质量，同时也降低了改变信号整体完整性的风险。3虽然 PCA 非常常见且易于使用，一些作者已经讨论了其作为伪影校正方法的缺陷和注意事项。5、15
使用Ashby图表
齿轮通常被定义为齿轮或多杆凸轮，通过连续接合和脱离牙齿的方式将功率和运动从一个轴传递到另一个轴。齿轮通常在众多机器的各个行业中使用，例如工厂自动化，工业机器人，建筑机器，汽车等。尖刺齿轮具有平行于旋转轴的牙齿，用于将功率和运动从一个轴传输到另一个轴（平行轴）。在所有类型的齿轮中，刺齿轮被认为是最简单的齿轮[2]。刺激齿轮的设计取决于输入参数，例如功率，速度，操作条件，疲劳寿命以及需要迭代过程。许多研究人员已经在计算机辅助工程工具的帮助下进行了分析和检查，因此在齿轮的螺距圆圈上估计了在齿轮的牙齿上的有效圆周力，而在网络划分时，在从一个轴到另一个轴向另一个轴的动力和运动传输过程中，在齿轮对中实际上有两种应力。它们是（a）弯曲应力，由于切向力而引起的齿轮齿和（b）由于要发射的功率的径向分量引起的表面接触应力[4]，[5]。已将各种钢，铸铁，青铜和酚树脂用于齿轮。新材料，例如尼龙，钛和烧结铁在齿轮工作中也变得很重要[1]。材料和制造工艺将它们转换为有用的零件，这是所有工程设计的基础。有超过100,000种工程材料可供选择。典型的设计工程师应准备好访问30至60材料的信息，具体取决于他或她处理的应用程序范围[11]。由于材料科学领域的快速发展，研究人员正在提出越来越多的材料。这引起了物质宇宙的巨大增加，并将我们的注意力集中在6个大型类别之间的竞争上：金属，聚合物，弹性体，陶瓷，玻璃，复合材料，因此导致了材料选择过程中的困惑。迈克尔·阿什比（Michael Ashby）建议的一种技术是一种先进的材料选择过程，它提供了材料图，以获取所需物镜的最佳材料，例如最大化质量或刚度。材料限制性能，因此该技术显示了将一个属性与另一个属性绘制的想法。如果该技术是精心实施的，它为我们提供了选择过程的潜在候选材料[6]。在CES Edupack软件上，可以轻松地将提出的想法作为计算机辅助工具实现。在Ashby图表中，都强调了机械，光学，热，物理等特性[7]。如今，几乎每种应用都需要轻巧和高强度设计，例如汽车，机器人应用，航空航天行业和机械。在这项研究中，我们将研究设计轻质和高强度刺激齿轮所需的材料。主要目标，设计要求，
定量SEM/EDS分析的原位标本方向方法的开发和验证Clay Klein 1*，Faith Corman 1，Joshua Homan 1，
定量SEM/EDS分析的原位标本方向方法的开发和验证粘土Klein 1*，Faith Corman 1，Joshua Homan 1，Brady Jones 1，Brady Jones 1，Abbeigh Schroeder 1，Heavenly Duley 1和Chunfei Li 11。宾夕法尼亚州克拉翁大学，化学，数学和物理系，美国宾夕法尼亚州克拉里昂 *通讯作者：clay.w.klein@gmail.com定量分析具有扫描电子/能量分散式X射线/能量的标本元素组成的元素组成，以确保X射线光谱（SEM/EDIMENS）不需要一定的情况。错误。特别是，为了准确的定量EDS分析，标本表面必须足够平坦，并且与SEM的电子束具有正交性[1，2]。在本演示文稿中，我们报告了一种在SEM中，肉眼看不见的足够平坦的微观表面的方法的开发和验证，使得表面与传入的电子束是正交的。该方法基于使用多个SEM图像来测量两个点之间的距离的变化，而两个点之间的界线垂直于SEM倾斜轴，在不同的倾斜角度上。该方法利用了多个SEM图像和测量值，它为我们当前在开发和统计上分析试样方向过程中使用的工具提供了一个良好的测试基础，比以前的方法更有效，更精确[3]。SEM具有两个操作，可以实现对象的原位操纵：旋转和倾斜。要应用该方法，我们使用了以随机旋转和倾斜角度定向的宏观平坦样本。2。[4]。旋转操作通过平行于传入的电子束（定义为轴）的轴的角度旋转样品，而倾斜操作则通过围绕轴（轴）垂直于旋转轴的角度倾斜样品。对于以某个任意角度倾斜的平面，我们将适当的角度定义为 - 参数空间中的坐标，使得平面的表面与电子束正交。一旦确定了足够平坦的平面，我们可以通过以下步骤确定适当的角度：（1）以增量旋转角度进行一系列SEM图像，（（2）用一定角度倾斜样品，（3）重复（3）重复（1）和（4）度量，对于每个旋转角度，在斜角和直至图像中的两个特征之间的距离。可以通过形成倾斜度的比率并在每个旋转角度以测量为单位，并将理论上确定的曲线与数据拟合，从而计算出适当的角度。具有50 m的视野，每10°旋转以0°，20°和-20°旋转每10°旋转。测量是在SEM图像上进行的，如图1形成两个点之间的距离之比。在图中显示了这些测量结果的曲线使用最小二乘曲线拟合程序，确定最佳和值。图中还显示了以适当角度定向的样品的图片2;我们看到表面似乎与电子束的方向是正交的。