Name: التقاط الهندسة الأوتوماتيكي القائم على الليزر لتحليل العناصر المحدودة لخرز اللحام (فيديو) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-07-25T14:25:00.000+00:00
Duration: 7 min 58 s
Description: اكتشف بروتوكول المسح بالليزر لمراقبة خرز اللحام في الوقت الفعلي دون تأخير. تتيح هذه الطريقة إنشاء سجل رقمي شامل لتحليل العناصر المحدودة وتحسين عمليات اللحام الآلية.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

<ol><li>Shravan, C., Radhika, N., Deepak Kumar, N. H., Sivasailam, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+review+on+welding+techniques%3A+properties%2C+characterisations+and+engineering+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Advances+Mater+Process+Technol%22%5BJournal%5D)">A review on welding techniques: properties, characterisations and engineering applications.</a> Advances Mater Process Technol. 10 (2), 1126-1181 (2024).</li>
<li>Smith, M. C., Smith, A. C., Ohms, C., Wimpory, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+NeT+Task+Group+4+residual+stress+measurement+and+analysis+round+robin+on+a+three-pass+slot-welded+plate+specimen%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Press+Vessels+Pip%22%5BJournal%5D)">The NeT Task Group 4 residual stress measurement and analysis round robin on a three-pass slot-welded plate specimen.</a> Int J Press Vessels Pip. 164, 3-21 (2018).</li>
<li>Ding, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thermo-mechanical+analysis+of+wire+and+arc+additive+layer+manufacturing+process+on+large+multi-layer+parts%5BTitle%5D)+AND+%22Comput+Mater+Sci%22%5BJournal%5D)">Thermo-mechanical analysis of wire and arc additive layer manufacturing process on large multi-layer parts.</a> Comput Mater Sci. 50 (12), 3315-3322 (2011).</li>
<li>Lindgren, L. -E., Runnemalm, H., Näsström, M. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Simulation+of+multipass+welding+of+a+thick+plate%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Numer+Meth+Eng%22%5BJournal%5D)">Simulation of multipass welding of a thick plate.</a> Int J Numer Meth Eng. 44 (9), 1301-1316 (1999).</li>
<li>Kazanas, P., Deherkar, P., Almeida, P., Lockett, H., Williams, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fabrication+of+geometrical+features+using+wire+and+arc+additive+manufacture%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Inst+Mech+Eng+B+J+Eng+Manuf%22%5BJournal%5D)">Fabrication of geometrical features using wire and arc additive manufacture.</a> Proc Inst Mech Eng B J Eng Manuf. 226 (6), 1042-1051 (2012).</li>
<li>Nguyen, L., Buhl, J., Israr, R., Bambach, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Analysis+and+compensation+of+shrinkage+and+distortion+in+wire-arc+additive+manufacturing+of+thin-walled+curved+hollow+sections%5BTitle%5D)+AND+%22Addit+Manuf%22%5BJournal%5D)">Analysis and compensation of shrinkage and distortion in wire-arc additive manufacturing of thin-walled curved hollow sections.</a> Addit Manuf. 47, 102365(2021).</li>
<li>Dugar, J., Ikram, A., Klobčar, D., Pušavec, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sustainable+hybrid+manufacturing+of+AlSi5+alloy+turbine+blade+prototype+by+robotic+direct+energy+layered+deposition+and+subsequent+milling%3A+an+alternative+to+selective+laser+melting%5BTitle%5D)+AND+%22Materials%22%5BJournal%5D)">Sustainable hybrid manufacturing of AlSi5 alloy turbine blade prototype by robotic direct energy layered deposition and subsequent milling: an alternative to selective laser melting.</a> Materials. 15 (23), 8631(2022).</li>
<li><a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22BS+EN+ISO+17637%3A2016%3A+Non-destructive+testing+of+welds%3A+visual+testing+of+fusion-welded+joints%22">BS EN ISO 17637:2016: Non-destructive testing of welds: visual testing of fusion-welded joints</a>. , British Standards Institute. (2016).</li>
<li><a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22BS+EN+ISO+17639%3A2022%3A+Destructive+tests+on+welds+in+metallic+materials%3A+macroscopic+and+microscopic+examination+of+welds%22">BS EN ISO 17639:2022: Destructive tests on welds in metallic materials: macroscopic and microscopic examination of welds</a>. , British Standards Institute. (2022).</li>
<li>Aviles-Viñas, J. F., Rios-Cabrera, R., Lopez-Juarez, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((On-line+learning+of+welding+bead+geometry+in+industrial+robots%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Adv+Manuf+Tech%22%5BJournal%5D)">On-line learning of welding bead geometry in industrial robots.</a> Int J Adv Manuf Tech. 83 (1), 217-231 (2016).</li>
<li>Ye, G., Guo, J., Sun, Z., Li, C., Zhong, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Weld+bead+recognition+using+laser+vision+with+model-based+classification%5BTitle%5D)+AND+%22Robot+Comput-Integr+Manuf%22%5BJournal%5D)">Weld bead recognition using laser vision with model-based classification.</a> Robot Comput-Integr Manuf. 52, 9-16 (2018).</li>
<li>Sensors & system solutions metallic flat & long products. , Micro-Epsilon. 
 <a target="_blank" href="https://www.micro-epsilon.com/fileadmin/download/industries/industry-brochure--metallic-flat-long-products--en.pdf">https://www.micro-epsilon.com/fileadmin/download/industries/industry-brochure--metallic-flat-long-products--en.pdf</a> (2024).</li>
<li>Hu, Z., Qin, X., Li, Y., Yuan, J., Wu, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multi-bead+overlapping+model+with+varying+cross-section+profile+for+robotic+GMAW-based+additive+manufacturing%5BTitle%5D)+AND+%22J+Intell+Manuf%22%5BJournal%5D)">Multi-bead overlapping model with varying cross-section profile for robotic GMAW-based additive manufacturing.</a> J Intell Manuf. 31 (5), 1133-1147 (2020).</li>
<li>KUKA Robot Language (KRL). , 
 <a target="_blank" href="https://www.kuka.com/">https://www.kuka.com/</a> (2014).</li>
<li>Francis, J. A., Bednarz, B., Bee, J. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prediction+of+steady+state+dilution+in+multipass+hardfacing+overlays+deposited+by+self-shielded+flux+cored+arc+welding%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Technol+Weld+Join%22%5BJournal%5D)">Prediction of steady state dilution in multipass hardfacing overlays deposited by self-shielded flux cored arc welding.</a> Sci Technol Weld Join. 7 (2), 95-101 (2002).</li>
<li>Harris, C. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Array+programming+with+NumPy%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Array programming with NumPy.</a> Nature. 585 (7825), 357-362 (2020).</li>
<li>Laurence, R., Li, J., Roy, M. LAZ3RUS v0.1. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aLaurence%2C+R+%22Zenodo%22">Zenodo</a>. , (2025).</li>
<li>FreeCAD 1.0. , 
 <a target="_blank" href="https://www.freecad.org/">https://www.freecad.org/</a> (2025).</li>
<li>Huang, W., Wang, Q., Ma, N., Kitano, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Distribution+characteristics+of+residual+stresses+in+typical+wall+and+pipe+components+built+by+wire+arc+additive+manufacturing%5BTitle%5D)+AND+%22J+Manuf+Process%22%5BJournal%5D)">Distribution characteristics of residual stresses in typical wall and pipe components built by wire arc additive manufacturing.</a> J Manuf Process. 82, 434-447 (2022).</li>
<li>Cambon, C., Bendaoud, I., Rouquette, S., Soulié, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+WAAM+benchmark%3A+from+process+parameters+to+thermal+effects+on+weld+pool+shape%2C+microstructure+and+residual+stresses%5BTitle%5D)+AND+%22Mater+Today+Commun%22%5BJournal%5D)">A WAAM benchmark: from process parameters to thermal effects on weld pool shape, microstructure and residual stresses.</a> Mater Today Commun. 33, 104235(2022).</li>
<li>Schajer, G. S., Prime, M. B., Withers, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Why+is+it+so+challenging+to+measure+residual+stresses%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Mech%22%5BJournal%5D)">Why is it so challenging to measure residual stresses.</a> Exp Mech. 62 (9), 1521-1530 (2022).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>قلم روبي CMM بقطر 3 مم</td><td>رينيشيو</td><td></td><td>قلم يستخدم في جهاز CMM (A-5004-0422)</td></tr><tr><td>80٪ أرجون 20٪ غاز CO2</td><td>BOC</td><td></td><td>مزيج الغاز لغاز التدريع (Argosheild)</td></tr><tr><td>كريستا أبيكس 776</td><td>ميتوتوويو</td><td></td><td>آلة قياس الإحداثيات ، الدقة المقتبسة 10 &micro ؛ m</td></tr><tr><td>سلك لحام FK 1000 MIG 1.2 مم</td><td>إيابكو</td><td></td><td>سلك اللحام الاستهلاكي &nbsp ؛</td></tr><tr><td>فري كاد 1.0</td><td>فري كاد</td><td></td><td>برنامج للتحكم في الأشكال الهندسية وإنشاء ملفات STL و Step و FE من سحابة النقاط. الإصدار 1.0 المستخدم</td></tr><tr><td>Fronius CMT 4000 GMAW لحام</td><td>فرونيوس</td><td></td><td>شعلة اللحام &nbsp ؛</td></tr><tr><td>صفيحة فولاذية خفيفة G43 50 سم × 50 سم × 2.5 سم</td><td>سميث ميتال</td><td></td><td>الركيزة المعدنية المستخدمة كلوحة بناء</td></tr><tr><td>جيوباك/ماكوسموس</td><td>ميتوتويو &nbsp;</td><td></td><td>برنامج للتحكم في CMM. الإصدار 4.0 المستخدم</td></tr><tr><td>كوكا KR20</td><td>كوكا</td><td></td><td>ذراع روبوتية تستخدم كروبوت مسح ضوئي</td></tr><tr><td>كوكا 70 ريال كوري</td><td>كوكا</td><td></td><td>ذراع روبوتية تستخدم كربوت لحام</td></tr><tr><td>LAZ3RUS</td><td>جامعة مانشستر</td><td></td><td>عرض ثلاثي الأبعاد قائم على LAZer في المشهد العالمي: لإنشاء هندسة FE للمسح الضوئي بالليزر. الإصدار 1.0 المستخدم</td></tr><tr><td>مايكرو إبسيلون LLT3010-100&nbsp; &nbsp;</td><td>مايكرو إبسيلون &nbsp ؛</td><td></td><td>ماسح ضوئي بالليزر ، دقة مقتبسة 9 &micro ؛ m</td></tr><tr><td>ميتوتوويو 30 مم مجال معايرة ديماتر</td><td>ميتوتويو &nbsp;</td><td></td><td>مجال معايرة السيليكا CMM المنصهر</td></tr><tr><td>ScanCONTROL3000_100&nbsp;</td><td>مايكرو إبسيلون &nbsp ؛</td><td></td><td>برنامج لالتقاط ومعالجة المعلومات من الماسح الضوئي بالليزر</td></tr><tr><td>استشعار اللمس</td><td>فرونيوس</td><td></td><td>نظام للعثور على الحافة / الميزات الإلكترونية في تنفيذ اللحام الآلي</td></tr></tbody></table>

التقاط الهندسة الأوتوماتيكي القائم على الليزر لتحليل العناصر المحدودة لخرز اللحام

Automatic Laser-based Geometry Capture for Finite Element Analysis of Weld Beads

يتم عرض نصف القطر والمسافات المحسوبة بين المجالات الإيمانية لمكون المعايرة في كل نظام من أنظمة الإحداثيات في الجدول 2. الخطأ بين CMM وإيجاد النقطة الإلكترونية لكل موضع كرة إمكانية صغير ، أقل من 0.1 مم. تعتمد كلتا التقنيتين على الاتصال الجسدي بين المجال الإيماني والقلم. الخطأ الناجم عن الماسح الضوئي بالليزر عند تحديد موقع الكرات كبير إلى حد ما بالمقارنة ويهيمن على 1-2 مم. يظهر تطبيق مصفوفة التحويل على مواقع الكرة الإيمانية في الشكل 14. يوضح الشكل 15</stro...

Fusion welding for high-value manufacturing requires strict process controls on component distortion and ascertaining levels of residual stress imparted ...

automatic-laser-based-geometry-capture-for-finite-element-analysis

Research

JoVE Journal

Engineering

الهندسة

قابلية التوسع والدقة لتقنيات المعالجة البصرية التقليدية محدودة بسبب الحيود. نتحايل على حد الحيود ونصف طريقة لنقل الجسيمات النانوية بصريا عبر شريحة باستخدام سطح ذهبي منقوش بمسار من الرنانات البلازمونية على شكل حرف C متقاربة.

تصنيع وتشغيل الحزام الناقل النانو البصرية

ويدخل هذا المخطوط وسيلة قوية لاختلاق مقعرة ميكروويلس دون الحاجة إلى المرافق ذات التكلفة العالية المعقدة. استخدام القوة المغناطيسية وخرز الصلب ومجموعة من خلال ثقب، شكلت ميكروويلس عدة مئات في ركيزة بولي دايمثيل سيلوكسان (PDMS) 3 × 3 سم.

حبة المزدوجة والصفيف المغناطيس لصب ميكروويلس مع الهندسات مقعرة متغير

وتهدف هذه الطريقة إلى تحديد العيوب العمودية تحت السطحية. هنا، ونحن زوجين ليزر مع المغير الضوء المكاني وتحريك مدخلات الفيديو لتسخين سطح العينة حتما مع اثنين من خطوط على مراحل مضادة على مراحل في حين الحصول على الصور الحرارية حلها للغاية. ويتم استرجاع موضع الخلل من تقييم الحد الأدنى لتداخل الموجة الحرارية.

توطين العيوب تحت السطح عن طريق التدفئة المنظمة باستخدام الليزر الحرارية الحرارية المتوقعة

وخلال ذوبان الفراغ التعريفي ، يستخدم الليزر التحليل الطيفي انهيار الناجمة عن أداء في الوقت الحقيقي للتحليل الكمي للعناصر الرئيسية المكونات لسبيكة منصهرة.

التحليل الكمي لذوبان الفراغ التعريفي عن طريق الليزر التي يسببها انهيار الطيفي

يتم وصف الإجراءات الرئيسية لتحسين عملية الختم وتحقيق الرصد في الوقت الحقيقي لهيكل الختم من المعدن إلى الزجاج (MTGS) بالتفصيل. تم تصميم الألياف المدمجة Bragg صريف (FBG) الاستشعار لتحقيق الرصد على الانترنت من درجة الحرارة والإجهاد المتبقية عالية المستوى في MTGS مع رصد الضغط البيئي في وقت واحد.

عملية الختم الأمثل والرصد في الوقت الحقيقي لهياكل الختم من الزجاج إلى المعدن

يتم استخدام ارتباط الصورة الرقمية في اختبارات التعب علي اله اختبار الرنين للكشف عن الشقوق المجهرية ورصد انتشار الكراك في العينات الملحومة. الشقوق علي سطح العينة تصبح مرئية كزيادة السلالات.

رصد الكراك في اختبار التعب الرنين من العينات الملحومة باستخدام ارتباط الصورة الرقمية

توضح هذه الدراسة الأدوات اللازمة لاستخدام جرعة منخفضة ثلاثية الأبعاد مخروط ية على أساس صور المريض من الأسنان الفكية والأسنان الفكية للحصول على نماذج عنصر محدود. ثم يتم استخدام هذه النماذج المريض لتحديد بدقةRES C من جميع الأسنان الفكية.

نهج عنصر محدود لتحديد موقع مركز مقاومة الأسنان الفكية

يتضمن هذا البروتوكول قياس وتوصيف تشوه شكل 3D في زعانف رفرفة تحت الماء مبنية بمواد polydimethylsiloxane (PDMS). يعد إعادة البناء الدقيق لهذه التشوهات أمرا ضروريا لفهم الأداء الدفعي للزعانف الرفرفة المتوافقة.

نمذجة تشوه الزعانف الناعمة باستخدام التصوير الفلوري المستوي الناجم عن الليزر

يحدد هذا البروتوكول سير عمل عام لإنشاء شبكة عصبية اصطناعية لمحاكاة اللحام باستخدام مجموعات البيانات التي تم إنشاؤها تلقائيا من خلال نصوص Python مع وظائف الماكرو. يتم التحقق من صحة سير العمل مقابل حالة معيارية تتضمن اللحام أحادي التمرير والخط المستقيم. تظهر الدقة التنبؤية للنموذج البديل اتفاقا قويا مع محاكاة العناصر المحدودة.

تطوير النموذج البديل للتجارب الرقمية في اللحام

يتم تقديم طريقة لفرض تضاريس السطح لمواد البوليمر المركبة الممتصة للضوء ، وخاصة اللدائن المغناطيسية (MAEs) ، باستخدام الآلات الدقيقة بالليزر. تتيح هذه الطريقة مرونة كبيرة في التصاميم الطبوغرافية والنماذج الأولية السريعة. يتم توضيح مثال على هيكلة أسطح MAE وتوصيفها واستجابتها للمجال المغناطيسي الخارجي.

الآلات الدقيقة بالليزر لتصميم تضاريس سطح البوليمر

اكتشف بروتوكول المسح بالليزر لمراقبة خرز اللحام في الوقت الفعلي دون تأخير. تتيح هذه الطريقة إنشاء سجل رقمي شامل لتحليل العناصر المحدودة وتحسين عمليات اللحام الآلية.

التقاط الهندسة الأوتوماتيكي القائم على الليزر لتحليل العناصر المحدودة لخرز اللحام

استكشف المزيد من الفيديوهات