Name: Kaynak Boncuklarının Sonlu Elemanlar Analizi için Otomatik Lazer Tabanlı Geometri Yakalama (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-07-25T14:25:00.000+00:00
Duration: 7 min 58 s
Description: Öğrenin, lazer tarayıcı kullanarak kaynak boncuğu geometrisini gerçek zamanlı izleme ve sonlu elemanlar analizi için dijital kayıt oluşturma yöntemini. Bu protokol otomatik kaynak süreçlerinin uyarlanabilirliğini artırır.

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>3 mm çapında yakut CMM prob ucu</td><td>Renishaw</td><td></td><td>CMM makinesinde kullanılan prob ucu (A-5004-0422)</td></tr><tr><td>%80 Argon %20 CO2 gazı</td><td>BOC</td><td></td><td>Koruyucu gaz için gaz karışımı (Argosheild)</td></tr><tr><td>Kripto-Apex 776</td><td>Mitutoyo</td><td></td><td>Koordinat ölçüm makinesi, alıntı değeri 10 &mikro; m</td></tr><tr><td>FK 1000 MIG 1,2 mm kaynak teli</td><td>Iabco</td><td></td><td>Kaynak teli tüketim malzemesi&nbsp;</td></tr><tr><td>Ücretsiz CAD 1.0</td><td>Ücretsiz CAD</td><td></td><td>Coğrafyaları görüntülemek ve nokta bulutundan stl, step ve FE dosyaları oluşturmak için yazılım. Kullanılan sürüm 1.0</td></tr><tr><td>Fronius CMT 4000 GMAW kaynak makinesi</td><td>Fronius</td><td></td><td>Kaynak meşalesi&nbsp;</td></tr><tr><td>G43 yumuşak çelik levha 50 cm x 50 cm x2,5 cm</td><td>Smiths Metal</td><td></td><td>Yapı plakası olarak kullanılan alt tabaka metali</td></tr><tr><td>GEOPAK/MCOSMOS</td><td>Mitutoyo&nbsp;</td><td></td><td>CMM'i kontrol etmek için yazılım. Kullanılan sürüm 4.0</td></tr><tr><td>KUKA KR20</td><td>KUKA</td><td></td><td>Tarama robotu olarak kullanılan robotik kol</td></tr><tr><td>KUKA KR70</td><td>KUKA</td><td></td><td>Kaynak robotu olarak kullanılan robotik kol</td></tr><tr><td>LAZ3RUS</td><td>Manchester Üniversitesi</td><td></td><td>Universal Scene'de LAZer tabanlı 3d Rendering: lazer tarama için FE geometrisi oluşturmak için. Kullanılan sürüm 1.0</td></tr><tr><td>Mikro Epsilon LLT3010-100&nbsp; &nbsp;</td><td>Mikro Epsilon&nbsp;</td><td></td><td>Lazer tarayıcı, alıntı değeri 9 &micro; m</td></tr><tr><td>Mitutoyo 30 mm dimater kalibrasyon küresi</td><td>Mitutoyo&nbsp;</td><td></td><td>Erimiş silika CMM kalibrasyon küresi</td></tr><tr><td>ScanCONTROL3000_100&nbsp;</td><td>Mikro Epsilon&nbsp;</td><td></td><td>Lazer tarayıcıdan bilgi yakalamak ve işlemek için yazılım</td></tr><tr><td>Dokunma Duyusu</td><td>Fronius</td><td></td><td>Robotikleştirilmiş bir kaynak uygulamasında elektronik kenar/özellik bulma sistemi</td></tr></tbody></table>

kaynak boncuklarının sonlu elemanlar analizi için otomatik lazer tabanlı geometri yakalama

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

Koordinat sistemlerinin her birinde kalibrasyon bileşeni için hesaplanan yarıçaplar ve referans küreler arasındaki mesafeler Tablo 2'de gösterilmektedir. CMM ile her bir referans küre konumu için elektronik nokta bulma arasındaki hata, 0,1 mm'nin altında küçüktür. Bu tekniklerin her ikisi de referans küresi ile kalem arasındaki fiziksel temasa dayanır. Kürelerin yerini belirlerken lazer tarayıcının neden olduğu hata, karşılaştırıldığında biraz büyüktür ve 1-2 mm'de baskındır. Dönüşüm matrisinin referans ...

Kaynak Boncuklarının Sonlu Elemanlar Analizi için Otomatik Lazer Tabanlı Geometri Yakalama

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

Mühendislik

Geleneksel optik manipülasyon tekniklerinin ölçeklenebilirliği ve çözünürlüğü kırınım ile sınırlıdır. Kırınım sınırını aşıyoruz ve yakın aralıklı C-şekilli plazmonik rezonatörlerden oluşan bir yol ile desenlenmiş altın bir yüzey kullanarak nanoparçacıkları bir çip boyunca optik olarak taşıma yöntemini açıklıyoruz.

Bir Nano-Optik Konveyör Bant imalatı ve İşletilmesi

Bu el yazması karmaşık yüksek maliyetli İmkanları için gerek kalmadan içbükey microwells imalatı, sağlam bir yöntem sunar. Manyetik kuvvet, çelik boncuk ve bir delik aracılığıyla dizi kullanarak, birkaç yüz microwells 3 cm x 3 cm polydimethylsiloxane (PDMS) substrat kuruldu.

Eşleştirilmiş boncuk ve mıknatıs dizi Microwells değişken içbükey geometrileri ile kalıplama için

Bu yöntem dikey yüzey altı kusurların bulunmasını amaçlamaktadır. Burada, bir lazeri bir alansal ışık modülatörüyle birleştirip, iki aşamalı modüle edilmiş çizgi ile deterministik olarak bir örnek yüzeyini ısıtmak için video girdisini tetikleyip çok çözünen termal görüntüler elde ediyoruz. Arıza konumu, termal dalga girişim minimum değerinin değerlendirilmesinden alınır.

Lazerle Projeksiyonlu Fototermal Termografi Kullanılarak Yapısal Isıtma Yöntemiyle Alt Yüzey Kusurlu Lokalizasyonu

Vakum indüksiyon eritme sırasında, lazer kaynaklı arıza spektroskopisi, erimiş alaşımın ana bileşen unsurlarının gerçek zamanlı nicel analizini gerçekleştirmek için kullanılır.

Lazer kaynaklı arıza spektroskopisi ile vakum Indüksiyon erime niceliksel Analizi

Sızdırmazlık işlemini optimize etmek ve metalden cama (MTGS) yapısının gerçek zamanlı olarak izlenmesini sağlamak için gerekli prosedürler ayrıntılı olarak açıklanmıştır. Gömülü fiber Bragg ızgara (FBG) sensörü, mtgs'de aynı anda çevresel basınç izleme ile sıcaklık ve üst düzey artık gerilimin çevrimiçi izlenmesini sağlamak üzere tasarlanmıştır.

Camdan Metale Sızdırmazlık Yapılarının Optimize Edilmiş Sızdırmazlık Süreci ve Gerçek Zamanlı İzlemesi

Dijital görüntü korelasyonmakoskopik çatlakları tespit etmek ve kaynaklı numunelerde çatlak yayılmasını izlemek için bir rezonans test makinesi üzerinde yorulma testlerinde kullanılır. Numune yüzeyindeki çatlaklar artmış suşlar olarak görünür hale gelir.

Dijital Görüntü Korelasyonkullanılarak Kaynaklı Örneklerin Rezonans Yorulma Testinde Çatlak İzleme

Bu çalışma, sonlu eleman modelleri elde etmek için maksilla ve maksiller dişlerin düşük doz üç boyutlu koni ışın tabanlı hasta görüntülerini kullanmak için gerekli araçları özetlerir. Bu hasta modelleri daha sonra doğru tüm maksiller dişlerin CRES bulmak için kullanılır.

Maksiller Dişlerin Direnç Merkezini Bulmak İçin Sonlu Elemanlar Yaklaşımı

Mevcut protokol, polidimetilsiloksan (PDMS) malzemelerle inşa edilmiş su altı çırpma kanatçıklarında 3D şekil deformasyonunun ölçülmesini ve karakterizasyonunu içermektedir. Bu deformasyonların doğru bir şekilde yeniden yapılandırılması, uyumlu çırpma kanatçıklarının itici performansını anlamak için gereklidir.

Düzlemsel Lazer Kaynaklı Floresan Görüntüleme Kullanarak Çırpıcı Yumuşak Yüzgeç Deformasyonu Modellemesi

Bu protokol, makro işlevlerine sahip Python komut dosyaları aracılığıyla otomatik olarak oluşturulan veri kümelerini kullanarak kaynak simülasyonu için yapay bir sinir ağı oluşturmak için genel bir iş akışını ana hatlarıyla belirtir. İş akışı, tek geçişli, düz hat kaynağını içeren bir kıyaslama durumuna göre doğrulanır. Vekil modelin tahmine dayalı doğruluğu, sonlu eleman simülasyonları ile güçlü bir uyum gösterir.

Kaynakta Dijital Deneyler için Vekil Model Geliştirme

Lazer mikro işleme kullanılarak ışık emici kompozit polimer malzemelerin, özellikle manyetoaktif elastomerlerin (MAE'ler) yüzey topografyasını emmek için bir yöntem sunulmaktadır. Bu yöntem, topografik tasarımlarda ve hızlı prototiplemede büyük esneklik sağlar. MAE yüzeylerinin yapılandırılması, karakterizasyonu ve bunların dış manyetik alana tepkisi ile ilgili bir örnek gösterilmiştir.

Polimer Yüzey Topografyası Tasarımı için Lazer Mikro İşleme

Öğrenin, lazer tarayıcı kullanarak kaynak boncuğu geometrisini gerçek zamanlı izleme ve sonlu elemanlar analizi için dijital kayıt oluşturma yöntemini. Bu protokol otomatik kaynak süreçlerinin uyarlanabilirliğini artırır.

Kaynak Boncuklarının Sonlu Elemanlar Analizi için Otomatik Lazer Tabanlı Geometri Yakalama

Daha fazla video keşfet