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专利号: 2024103517371
申请人: 世秀新材料科技(浙江)有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:授权未缴费
专利领域: 测量;测试
更新日期:2025-07-09
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种水性聚氨酯安全套树脂的检测方法,其特征在于,包括:步骤101,断层图像采集,采集沿安全套的轴向分布的CT断层图像;

步骤102,图像处理,基于采集的CT断层图像来重建获取第一状态的安全套模型;

步骤103,模拟展开,对第一状态的安全套模型进行虚拟展开为第二状态,第一状态用于模拟安全套在包装袋内的形态,第二状态用于模拟安全套展开为圆筒状的形态;

步骤104,后处理分析,对第二状态的安全套模型进行应力分析,识别安全套上是否存在缺陷,以及确定缺陷存在的位置;

步骤104中识别的结果即是对水性聚氨酯安全套树脂进行检测的结果,将安全套模型上存在的缺陷等同于检测的实体安全套上存在的缺陷。

2.根据权利要求1所述的一种水性聚氨酯安全套树脂的检测方法,其特征在于,步骤102的图像处理包括:CT图像分割:

使用阈值分割算法,根据CT图像的灰度值分布,选择一个阈值,将安全套材料与背景区分开来;将CT图像的灰度值映射到安全套材料的密度值,获得密度场;

表面重建:

使用Marching Cubes算法,从密度场中提取出等值面,生成一个初始的安全套表面三角网格模型;

使用六面体划分算法,将表面三角网格转换为体六面体网格。

3.根据权利要求1所述的一种水性聚氨酯安全套树脂的检测方法,其特征在于,步骤103的模拟展开包括:边界条件设置:

在安全套模型的尖端中心区域,选择一个直径为5mm的圆形区域,施加固定约束;

在安全套模型的底部边缘,施加一个沿轴向的位移约束;

在安全套模型的内外表面,施加一个与展开方向相反的压力载荷;

接触条件设置:

在安全套模型的内表面之间,定义一个自接触对,考虑几何非线性和摩擦效应;

在安全套模型的外表面与一个虚拟的刚性平面之间,定义一个接触对,考虑几何非线性和摩擦效应;

载荷施加:

在安全套模型的底部边缘,施加一个沿轴向的拉伸力,模拟展开过程中的拉伸应力;

在安全套模型的内外表面,施加一个法向的压力载荷,模拟展开过程中的充气压力;

材料属性定义:

对于安全套材料,选择一个非线性超弹性材料模型;

有限元求解:

选择有限元求解器;

定义求解步骤和加载工况,设置合适的时间步长和迭代次数。

定义输出请求;

进行有限元计算。

4.根据权利要求3所述的一种水性聚氨酯安全套树脂的检测方法,其特征在于,非线性超弹性材料模型为Mooney-Rivlin模型。

5.根据权利要求3所述的一种水性聚氨酯安全套树脂的检测方法,其特征在于,有限元求解:选择有限元求解器,定义求解步骤和加载工况,设置合适的时间步长和迭代次数;

定义输出请求;

进行有限元计算,得到安全套在展开过程中的应力、应变和位移分布。

6.根据权利要求3所述的一种水性聚氨酯安全套树脂的检测方法,其特征在于,边界条件设置具体包括:固定约束:

区域:在安全套模型的尖端中心区域,选择一个直径为5mm的圆形区域。

类型:完全固定约束,即限制该区域内所有节点的六个自由度;

位移约束:

区域:在安全套模型的底部边缘,选择一个环形区域;

类型:位移边界条件,即限制该区域内节点沿轴向的位移。

大小:假设安全套展开后的长度为180mm,设置一个从0到180mm的位移载荷,时间步长为0.1s,总时长为18s;

施加步骤:在展开步骤中施加,采用渐增的幅值曲线来控制位移的变化。

对称约束:

区域:在安全套模型的轴向剖面上,选择一个半圆形区域;

类型:对称边界条件,即限制该区域内节点在对称面内的法向位移和切向转动;

施加步骤:在初始步骤中施加,并在整个模拟过程中保持不变。

7.根据权利要求3所述的一种水性聚氨酯安全套树脂的检测方法,其特征在于,压力载荷:区域:在安全套模型的内外表面,选择相应的面区域;

类型:压力载荷,即在选定的面上施加一个法向的压力值;

大小:根据实际情况估算;

施加步骤:在展开步骤中施加,采用与位移载荷同步的幅值曲线。

8.根据权利要求1所述的一种水性聚氨酯安全套树脂的检测方法,其特征在于,后处理分析包括:生成应力云图,通过图像分割来确定应力异常区域,通过识别应力异常区域的图像特征来判断该区域是否存在缺陷;

识别应力异常区域的图像特征可以将应力异常区域的图像输入卷积神经网络,然后通过训练的卷积神经网络来输出识别的分类,分类可以包括:存在缺陷和不存在缺陷;也可以包括:孔洞缺陷、裂隙缺陷、厚度太小。

9.根据权利要求1所述的一种水性聚氨酯安全套树脂的检测方法,其特征在于,后处理分析中确定缺陷的位置的方法,包括:计算应力场中的梯度,识别梯度变化超过设定的阈值的位置为存在缺陷的区域;

寻找应力梯度较大的区域,这些区域通常指示了可能的结构缺陷。

通过计算应力场中的梯度,可以确定应力变化最剧烈的地方,这通常与缺陷位置相关。

10.一种存储介质,其特征在于,其存储有计算机可读指令,能够执行如权利要求1-9任一所述的水性聚氨酯安全套树脂的检测方法。