一种针对复合材料中纤维不对齐角度识别装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种针对复合材料中纤维不对齐角度识别装置及方法，其包括底板、led照明装置、高分辨率光学显微镜、夹紧夹具、安装座、支撑装置以及电机；其中，所述底板呈水平设置；所述安装座固定于底板上；所述支撑装置枢接于安装座上，其上套设有有一纤维管材料；所述夹紧夹具安装于支撑装置上，其夹紧纤维管材料；所述led照明装置安装于安装座上，其环绕支撑装置；所述高分辨率光学显微镜置于支撑装置上方；所述电机安装于安装座上，其连接并驱动支撑装置转动。本发明专利技术通过图像技术对复合材料中的纤维进行识别和角度分析，进而对成束纤维角度的不对齐特征进行统计获得其不对齐角度。

A device and method for identifying fiber misalignment angle in composite materials

The invention relates to a fiber misalignment angle identification device and method for composite materials, which comprises a bottom plate, LED lighting device, high resolution optical microscope, clamping fixture, mounting seat, support device and motor; wherein the bottom plate is horizontally arranged; the mounting seat is fixed on the bottom plate; the support device is pivoted on the mounting seat, and a fiber is sleeved on it. The clamping fixture is mounted on the support device, which clamps the fibre tube material; the LED lighting device is mounted on the mounting seat and surrounds the support device; the high resolution optical microscope is placed above the support device; and the motor is mounted on the mounting seat, which connects and drives the support device to rotate. The invention identifies and analyses the fibers in the composite material by image technology, and then calculates the non-alignment characteristics of the bundles of fibers to obtain their non-alignment angles.

【技术实现步骤摘要】
一种针对复合材料中纤维不对齐角度识别装置及方法
本专利技术涉及一种复合材料中增强纤维散布角度的测量方法，具体涉及一种针对复合材料中纤维不对齐角度识别装置及方法，属于织物增强复合材料

技术介绍
碳纤维增强聚合物(CRFP)的机械性能，特别是压缩刚度/强度受到增强纤维布放及其角度的直接影响。即使对于层合结构，由于模具表面粗糙度和挤压变形作用，纤维依然存在轻微的起伏现象，从而形成角度不对齐程度的加大，将会造成10～20％的压缩强度下降。目前，纤维不对齐角的主要测量方法使用复杂的算法来跟踪纤维的方向，这可以扫描低质量的图像。然而，这些方法不利于纤维角度测量的快速进行，纤维的识别主要根据其颜色与非纤维的材料的色差进行分别，但由于色差的不明显以及纤维的数量庞大，造成了需要大量的计算成本与计算时间，效率过低。此外，目前的算法进行全图的识别，步骤繁琐，过于复杂，虽然检测准确率高，但不符合目前需求，性价比低。因此，为解决上述问题，确有必要提供一种创新的针对复合材料中纤维不对齐角度识别装置及方法，以克服现有技术中的所述缺陷。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种针本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种针对复合材料中纤维不对齐角度识别装置，其特征在于：包括底板、led照明装置、高分辨率光学显微镜、夹紧夹具、安装座、支撑装置以及电机；其中，所述底板呈水平设置；所述安装座固定于底板上；所述支撑装置枢接于安装座上，其上套设有有一纤维管材料；所述夹紧夹具安装于支撑装置上，其夹紧纤维管材料；所述led照明装置安装于安装座上，其环绕支撑装置；所述高分辨率光学显微镜置于支撑装置上方；所述电机安装于安装座上，其连接并驱动支撑装置转动。

【技术特征摘要】
1.一种针对复合材料中纤维不对齐角度识别装置，其特征在于：包括底板、led照明装置、高分辨率光学显微镜、夹紧夹具、安装座、支撑装置以及电机；其中，所述底板呈水平设置；所述安装座固定于底板上；所述支撑装置枢接于安装座上，其上套设有有一纤维管材料；所述夹紧夹具安装于支撑装置上，其夹紧纤维管材料；所述led照明装置安装于安装座上，其环绕支撑装置；所述高分辨率光学显微镜置于支撑装置上方；所述电机安装于安装座上，其连接并驱动支撑装置转动。2.如权利要求1所述的针对复合材料中纤维不对齐角度识别装置，其特征在于：所述led照明装有3个，呈120°旋转阵列环绕安装于安装座上。3.如权利要求1所述的针对复合材料中纤维不对齐角度识别装置，其特征在于：所述电机上连接一螺杆，电机驱动螺杆转动和沿其轴向移动；所述螺杆螺接于安装座上，并和支撑装置连接。4.如权利要求1所述的针对复合材料中纤维不对齐角度识别装置，其特征在于：所述高分辨率光学显微镜置于支撑装置上方15cm。5.一种采用如权利要求1至4项任意一项所述的针对复合材料中纤维不对齐角度识别装置的识别方法，其特征在于：包括如下步骤：1)，将高分辨率光学显微镜图像导入matlab程序；2)，限定参数，输入参数，包括：所测量纤维材料的纤维直径，以微米为单位；纤维材料的最小纤维直径，以微米为单位；像素大小，以微米为单位；所分割单元直径，以微米为单位。图像二值化的敏感度参数，在0.4-0.8之间；2)，测量图像在横纵方向的总的像素数量；4)，计算在横纵方向上的分割单元数量；5)，将所分割的单元组合为新的图像；6)，将图像的灰度值设置为0或255，也就是将整个图像呈现出明显的黑白效果的过程；7)，识别图像中所拍摄的纤维；判断所识别的所有纤维是否符合要求，排除不符合要求的纤维样本；8)，测量所成功识别的纤维的不对齐角度，对所得数据进行分析：纤维角度的计算：纤维角度平均值的计算：纤维平均角误差的计算：纤维角度的标准差的计算：显微照片的平均纤维角：6.如权利要求5所述的针对复合材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴震宇，沈鼎，胡旭东，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33