𝜇 m. The programme has been used for analysing several images recorded in tests carried out with a ball on disc contact under steady-state as well as transient conditions for different velocities and slide-to-roll ratios. Under transient conditions, the entraining velocity is varied with a sinusoidal law for two different frequencies. The results obtained evidenced an asymmetric reduction of the film thickness when increasing the percentage of sliding, both for stationary and transient conditions. Under transient conditions with increasing test frequency, film thickness loops of increasing amplitude have been found that reduce their amplitude more when the ball is running faster than the disc. Squeeze and thermal effects can explain the results obtained."> 膜厚度分析EHL接触稳态和瞬态条件下自动数字图像处理 - raybet雷竞app,雷竞技官网下载,雷电竞下载苹果

摩擦学的发展

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摩擦学的发展/2008年/文章

研究文章|开放获取

体积 2008年 |文章的ID 325187年 | https://doi.org/10.1155/2008/325187

e . Ciulli t . Draexl持枪证, 膜厚度分析EHL接触稳态和瞬态条件下自动数字图像处理”,摩擦学的发展, 卷。2008年, 文章的ID325187年, 16 页面, 2008年 https://doi.org/10.1155/2008/325187

膜厚度分析EHL接触稳态和瞬态条件下自动数字图像处理

学术编辑器:m . Kaneta
收到了 2007年4月18日
接受 07年8月2007年
发表 2007年9月25日

文摘

膜厚度值的知识是非常重要的在润滑接触来验证润滑条件。光学干涉法是最常用的方法之一,膜厚度和形状的确定Elastohydrodynamic-lubricated联系人。一个图像处理项目已经开发了白光干涉图的分析。项目,基于色彩的分析渠道,开发为了处理大数量的图像,经常在瞬态条件下生成的。目前测量范围限于最大膜厚度为0.7 ? m。该计划已被用于分析几个图像记录在测试执行与一个球盘接触在稳态和瞬态条件下对不同速度和slide-to-roll比率。在瞬态条件下,夹带速度是随两个不同频率的正弦定律。获得的结果证明非对称膜厚度的增加减少的比例下滑,对静止和瞬态条件。在瞬态条件下随着测试频率增加,膜厚度循环增加幅度已经发现减少幅度更当球运行速度比阀瓣。挤压和热作用可以解释获得的结果。

1。介绍

膜厚度测量的弹流润滑(EHD)接触是重要的评价润滑机制。最常用的方法之一膜厚度调查是光学干涉法。该方法已成功应用于EHL接触自1960年代以来,也特别适合确定的形状EHL接触。第一个调查是由纯滑动和纯滚动条件下使用的实验平台和接触球和盘子(1,2]。

EHD-lubricated机的一些典型的元素,作为滚动体轴承、凸轮、齿轮、工作热影响由于滑动的情况下不可以忽略不计。此外,它必须考虑机器元素的主要工作是在瞬态条件下通过改变曲率半径,负载,或速度。因此,实验已先后调查包括滑动效果由测试slide-to-roll比年代不同的值或在瞬态条件下通过测试。提到的一些研究,Smeeth和峰值3)调查的行为在一个EHL点接触不同油膜厚度,分析和Sugimura et al。4)调查的挤压膜厚度的影响在瞬态条件下(但不包括)的影响。

最近,作者调查了nonconformal润滑接触钢铁球和玻璃盘不同的年代还在瞬态条件下5,6]。这些以前的作品更有解决摩擦调查显示,需要进一步的调查和更好的膜厚度的分析。尤其是在瞬态条件下,大量的干扰图像记录,无法有效地分析通过眼睛和自动方法被认为是必要的。

一些项目几乎单色干涉图像的自动分析已经发展,报道在7,8]。然而,出于一个更好的分辨率和更高的光强度,减少所需曝光时间记录相关图像在瞬态条件下,干扰过滤器的使用单色干涉法不可取;白光干涉,产生颜色的图像,因此用于这种类型的测试。

在这个工作,这个项目的主要方面开发能够确定当地的润滑膜厚度在整个区域的EHL点接触。该项目可以处理大一系列图像与适量的用户输入。白光干涉图的自动分析不同的方法存在。最近的一个方法是基于RGB颜色空间的分析(9),而其他方法使用HSV颜色空间10]。后者由Marklund引入图像处理方法首先使用由于其简洁性和次要的敏感性照明条件。开发测试这个项目通过分析干扰图像获得的测试条件下进行类似于以前的作品(5,6]。膜厚度结果都在静止和瞬态条件下对不同的介绍和分析。

2。白光干涉图的处理

2.1。光学干涉测量法应用于EHL联系人的基本方面

众所周知,调查EHL联系人、单色和白光干涉法是常用的。在这两种情况下的图像边缘形成的干涉光束反射的两个表面接触的身体分离的润滑剂。与黑暗和明亮的条纹图像由一个确定的光波长(单色干涉法)而一个光谱的彩色条纹是由白光干涉法。

形成的干涉图样的基本原理对单色干涉图所示1

EHL调查一样,一个玻璃盘使用涂有semireflective铬层的接触。一束光透过玻璃下降将部分反映在玻璃和铬层之间的接口,而另一部分会通过它和反射表面的标本。硅(SiO2)层如图1作为保护减少磨损,也作为隔离层程度较低的测量范围。因为两束覆盖不同的距离,将会有一个对应的光波之间的相移。波重叠时,产生的振幅将从0(相消干涉)和原始波振幅的两倍(建设性干涉),根据光学缺陷。因此,一个亮和暗条纹组成的干涉图样可以在单色和多色使用白光干涉条纹。

膜厚度值然后评估当使用单色干涉知道光的波长和润滑剂的折射率考虑边缘的顺序。分辨率是有限的,因为通常只离散薄膜厚度的光明和黑暗极端之间的值可以计算,必须插入。这些常用的离散值的距离光的波长和润滑剂的折射率是90年的顺序? nm。

在白光干涉法,每个彩色条纹对应于一个特定的膜厚度,这通常比单色干涉测量提供了更好的分辨率。考虑到膜厚度之间的关系和任何颜色通常是非线性的数值表示,薄膜厚度可以通过一次查表确定一个适当的校准表是可用的。白光干涉法的最大缺点是一个相当严格的测量范围的限制。薄膜厚度小于0.1呢?µm往往表现为深浅的灰色(理论上为零导致黑人),以上大约1 ?µm边缘是不可见的,由于low-coherent白光的性质。下限可以扩展通过添加间隔层透明材料的圆盘(通常被称为超细干涉),但这涉及减少一个等价的上限。虽然测量范围很窄,在共同EHL薄膜厚度的规模。

第一个方法采用白光干涉法是基于人类的能力比较颜色校准表。应该注意的是,颜色知觉可能因人而异,因此“手动”分析白光干涉图应采取小心,需要大量的时间和经历。

先后,有些方法已经开发相关信息存储在记录图像颜色或多或少的膜厚度自动方式。

有几种方法定量描述颜色的信息在电脑上进行处理。RGB色彩空间是最常见的一个,因为它代表了每个颜色由红、绿、蓝分量。另一个颜色空间,在某种程度上更接近人类感知的色彩,被称为HSV。相同或非常相似的颜色空间有时也被称为HSB,恒生指数,高速逻辑,或者 -S-W。它定义了颜色的色调H,饱和度S值V组件。RGB和HSV可以互相转化为非线性,双射的转换。的HSV空间,只使用H通道由于其亮度和饱和度的颜色不敏感,这是存储在其他两个渠道。因此,测量结果不太可能受光照条件的影响。与H, S和V非常不规则的方式将会改变在一个相对较小的带宽,因此他们的分析似乎不合格的测量(11]。

全部细节的方法如何使用HSV和H通道特别是膜厚度测量可以在找到10- - - - - -13]。这里只报道主要方面对理解该项目中使用的方法具体实现快速处理的图像在瞬态条件下的实验系列。

H通道的值可以获得R, G, B (10)的方程 其中arctan2是四方形逆切,这需要一个案例分化取决于论点的象限。

白光干涉图,H值随着膜厚度的发展将是一个包装信号类似于一个周期性的信号,但不完全是期刊。因为它可以被视为一个相位角模2 ,它会跳从最小到最大价值,反之亦然。一个函数有界区间(0,2 )可以被视为一个包裹相位信号如果进展如图2。在这个例子中,色调值实际上计算三个波长( 海里, 海里, 海里);H值已经正常化(0,1)。

如果找到一个方法来处理歧义的H值,校准表膜厚度可以创建直接关联。这是通过一个算法,用于添加(或减去)的高度区间所有值后续不连续,这样一个连续信号重建。这个过程,被称为相位展开,也可以通过计算数值导数(或相位图的梯度),将它设置为零,产生的山峰不连续并将它。图2还显示了一个打开色调值的特征行为作为膜厚度的函数。色调值单调减少到最低,的位置取决于光的光谱。三色灯,以为在这个例子中,最低通常是1微米以上,而对于白光预计0.6和0.8微米之间类似的功能如下所示。一旦色调值可作为一个单调函数在这个区间,校准表关联他们独特的薄膜厚度可以直截了当地建造的。单调递增部分超出了最低只能用于校准如果额外的分化。

色调值与重复的彩色条纹干涉图显然是在二维空间等功能,被称为包装和打开阶段地图。包裹相位图的一个例子从一个白光干涉图中提取真正的EHL联系如图3(一个)

包装的色调值在图3是由测量而不是人为包装一个无界的信号,如图2。测量意味着一定量的噪声和不确定性。此外,如果采样率太低,有可能跳的动态不完全。因此,真正的跳跃间断点不会完全是1但略小。考虑到边缘往往减弱的膜厚度,这些影响会变得截然不同。图3 (b)显示了一个横截面的包裹相位图的地图(H值)3(一个)。清晰可见的是,信噪比和动态范围对干涉图的边缘恶化。打开这样的信号可能是一个挑战,因为定义离散信号的不连续无处不在。因此,它必须决定是由实际阶段跳跃和自然的信号,包括噪音。低通滤波不解决这个问题,因为它可以减少噪音和涂片阶段跳跃,高频组件本身。(部分)打开阶段在这个特定的例子如图3 (c)。这项工作中使用的决策准则(阈值)之间的不连续超过0.3连续两个值。结果,典型的近似形状变化的EHD联系变得可见(然而,在这个特定的例子中,该算法未能执行的正确打开值左边缘附近的情节)。

测量阶段地图在二维空间中另一个重要的问题。线积分在他们一般会pathdependent和错误传播,使其很难获得一个打开的结果,到处都是一致的。由于多维相位展开是一个任务,出现在各种应用程序,如磁共振成像或雷达干涉测量法,开发了许多相当复杂的算法在过去。例如,[中给出的算法14收到了特别的关注和进一步发展是一个重要的基础进行(10,12]。几个版本在文献中已经发现的算法在Matlab环境中实现和测试与干涉图像获得以下描述的实验仪器(例如,15])。然而,没有一个算法执行令人满意的干涉图EHL接触使用。因此,pseudo-two-dimensional集成方法已经最后选择考虑到路径跟踪集成方法可能会产生更少的矛盾如果它使用几个独立的路径,所有从同一点。二维地图打开阶段组装通过加入一维集成和插值的结果值,并不受任何路径。自一个方法特别是对圆形点联系人是发达,接触面积建议本身的中心点为原点集成路径径向向外跑。为了获得一个更简洁,容易处理项目代码,算法不直接操作原来的包裹相位图。在一个预处理步骤,矩阵是宣读沿着径向线每隔一个预定义的序列角增量。检索的值在每个行写入一个新的矩阵的行。因此这个矩阵的第一列将包含包装的价值每一行的中心点,而最后一列将包含的值发生在整个周长最大半径的一个圆。这个变换如图4。打开本身就是通过一个简单的一维算法,非覆盖预处理矩阵行,行,决定在哪里添加或减去整数值(因为所有的包裹 )通过比较连续的元素之间的差别阈值T 。阈值函数作为一个参数。最后,结果打开矩阵转换回原来的坐标。

过滤和插值操作可以包含在这一点上降低干涉图的固有噪声测量。为所有过滤操作、空间平均通过有限脉冲响应卷积(杉木)滤波器实现。这个过滤器替换(加权)平均每个矩阵元素的邻国(16]。在数学上,这可以用卷积和描述 在哪里 分别包含输入和输出值的矩阵,然后呢 卷积核或定义过滤器的过滤口罩。统一的卷积核,组成的一个 矩阵的每个元素 ,带来好的结果,也就是说,他们有效地降低噪声,而不改变信号的低频分量。

这pseudo-two-dimensional算法是稳定的,只要不设置阈值小于两倍的最大噪声振幅发生在矩阵。简单的没有任何算术计算在频域不会引起不良振动的结果。打开程序的成功将取决于输入图像的质量,特别是在相位不连续点的大小和信噪比。

2.2。组织的图像处理软件

选择软件的实现,Matlab的编程环境,因为它提供了内置函数图像和信号处理,以及通用的数据输入和输出功能。

软件遵循calibration-lookup方法。必要的操作,从干涉图获取薄膜厚度可以分成两个主要步骤。首先,薄膜厚度和颜色值之间的相关性,也就是说,必须找到一个校准表,。在第二个步骤中,实际的图像分析,这个校准表可以被应用来确定薄膜厚度从给定的色调值。在这两种情况下,使用阶段打开色调值。自校准过程必须完成每个实验,最多一次这两个子任务是意识到在不同的程序(图5)。他们都采用相同的展开算法,但在他们处理图像的方式略有不同。这是由于这一事实以外的校准领域的实际(赫兹)接触是利益,而对于图像分析主要(EHL)接触区本身被认为是。

校准计划calibration.m需要作为输入一幅干涉图的赫兹接触点和一个表包含的高度差距在这个接触半径的函数在它的中心。输出是一个包含校准lookuptable Matlab文件。要求用户输入的参数包括区域内的图像使用和比例因子相关图像中的一个像素的大小相应的长度在真实接触。考虑到项目的相对很少使用,进一步与运营商交互旨在确保只有正确利用阶段打开值。

相比之下,图像处理计划wliproc.m(白光干涉图处理器)通过减少决策的操作符。一组参数为每个实验开始时必须有。一旦一个图像文件的名字是提供给项目,它看起来相机软件生成的所有文件。所以没有必要单独打开每一干涉图。这个批处理功能是在处理几个连续的图像。有限数量的部分图形输入必须在校准表可以应用和结果是形象化。如果用户接受,因此在Matlab文件格式和创建几个数字。原始的,打开色调值情况下,校准表中保存的也应该是错误的。

2.3。考虑准确性

校准表呈现在图等图表6

校准表的分辨率取决于解决给定的色调值。24位彩色图像,每个通道(R, G, B或H, S, V)是由8 ?位,因此可以采用255离散值。相位展开,延伸的宽度大约值的范围从1.0到3.2,这个数是扩展到超过800个值在当前的例子。他们分布在膜厚度范围的0.7 ?µm。如果被假定为线性校准功能,相应的膜厚度差异两个可辨别的颜色是0.7 ?µm / 800 < 1 ?海里。从理论上讲,这个值甚至可以改善通过记录和处理的图像higher-colour深度(现在的相机能产生10位/通道)。然而,由其他因素影响分辨率显著提高。

例如,空间分辨率干涉图样的记录必须被考虑。两个图像中像素之间的距离等于1.18 ?µm。最陡的坡钢球的轮廓测量范围内使用的是什么? h / ? r˜0.005。因此,最大的两点之间垂直距离映射到邻近的像素将是0.005×1.18 ?µ˜6 ? nm。然而,对于一些值的范围,该决议也可能是由于有限的非线性特性校正功能。在0.16和0.24之间?µm曲线比较陡峭,也就是说,一个小变化的色调值对应于一个大型膜厚度不同。这个范围是由大约20离散色调值,导致解决4 ? nm。此外,赫兹接触的形状校准结果从理论模型假设,而真正的形状可能偏离理论由于制造误差和表面粗糙度。钢球的表面粗糙度(mean-square-roughness R)给出了8 ?nm。

考虑到所有这些因素,我们可以预期的测量不确定度的顺序10 ? nm。这种假设测试通过分析几个不同的赫兹接触的干涉图处理方案比较和理论计算的结果。

在大气压力校准图像记录(感兴趣的领域是在赫兹接触外),而EHL接触的润滑膜的压力要高得多。此外,在接触区域压力存在着很大的差别,导致本地不同偏差的测量膜厚。如果算法被录用,可以处理这些错误,计算最初的压力分布测量薄膜厚度。在迭代修正方案中膜厚度和压力可以再决定直到过程收敛和进一步的改变变得无关紧要。这些校正方法基于pressure-density模型和Lorentz-Lorentz关系已报告在9,17]。在当前版本的程序,集中在膜厚度测定本身折射率调整还没有实现。

在[9),经过若干次迭代的液膜厚度的改变被报道为6%的面积出口收缩的最大压力。作者使用参数非常类似采用目前的工作。因此,错误以为躺在同样的规模,从而也在大规模的测量不确定度的方法。

开发的方法仍然需要得到改善。然而,尽管有其局限性,必要的重要的第一步比较稳态和瞬态条件下的结果。

2.4。示例项目的使用

说明膜厚度是获得一个干涉图提供的摄像头,主要步骤和中间结果在下面描述。

白光干涉图样本选择,提出了光强度差异显示项目开发的功能(图7(一))。后的图像作为输入提供给该项目与实际像素尺寸和校准表,创建一个版本的图像增强地促进焦点的选择(图7 (b))。

选择干涉图的中心之后,H通道的相位展开是始于一个初始阈值;如果结果不满意,可以选择不同的值。结果一个初始阈值为0.25,连续值0.2图所示8。良好的部分接触区是复制图8(一个)除了附近的山峰可见边缘的加工区域。在这个地区,H信号的动态范围压缩太多是打开成功。然而,大多数这些点之外的测量范围,将被排除在进一步处理。可以观察到一个令人不安的现象,看着图8(一个)的差距出现在一个侧叶靠近最小膜厚的区域。

调整展开阈值可以改善结果(图8 (b)),但不能完全消除误差。彻底看形象,成为明显的原因。图7 (b)显示蓝色中央区域和绿色之间的边缘地带的最小膜厚有紫色,红色和黄色的条纹。然而,这些边缘似乎内部边缘的不连续的下侧叶。在这里,几乎直接从蓝色转变为绿色。因此,之间没有明显的不连续的包裹H值邻近像素,导致展开算法失败。这个局部缺失相关的颜色被认为是目前光学仪器。

之前提供的选项仅使用完美地打开一半的结果,该项目要求用户定义的数据将被用作输入半径什么膜厚度计算。这个半径选择的鼠标点击的方式最大可能的区域覆盖不包括点超出测量范围或扭曲失败造成的相位(图9)。类似于中心点的选择,选择图像中显示为一个圆。前的最后一个用户输入实际确定薄膜厚度是一个鼠标点击的最小膜厚被认为是。自校准表中膜厚度的严格单调函数打开色调值,这一决定已经可以在任何薄膜厚度是已知的。

之后添加一个球形的利用面积减少噪音和过滤结果,决定只使用一个膜厚度的一半地图可以采取。最后,整个膜厚度的三维曲面图矩阵(图10 ())和两个二维块垂直截面中心点创建(数据10 (b)10 (c))(涟漪在中部地区可能与过滤级别选择这个例子)。这允许用户检查结果是否合理还通过比较与理论指示输出获得使用标准膜厚度公式(18]。在这个例子中,一半的联系已经使用。最后,结果将被保存文件和阴谋。

3所示。膜厚度的结果

3.1。实验的细节

该项目开发测试了一系列图像获得的实验仪器进行调查接触润滑。试验装置的示意图如图11。标本和光盘是由独立的直流电机驱动的控制通过一个虚拟仪器课程标准的PC上运行。通过杠杆机制支持负载应用径向气体轴承的轴向运动是受到测量摩擦力的负载细胞。与白光光学干涉测量系统和高速相机是用来测量膜厚度和形状。钻井平台的进一步细节报告(5]。

为了研究稳态和瞬态条件通过使用计划为干涉图像的分析,开发测试条件已被选定生产膜厚度值在0.04和0.7之间?µm,大约,领域的程序的适用性。

SiO玻璃盘2间隔层0.06 ?µ米和一个AISI52100轴承钢球直径10.319 ?mm被用于这项工作。他们的根方形粗糙度是R= 0.01 ?µm和R= 0.007 ?µm,分别。石蜡基矿物油(SN500)被用作润滑剂,其动态粘度,粘度系数、压力和密度 , , 公斤/英镑3在试验温度和大气压力。油温度和负载已经分别在所有测试期间保持不变T= 12°C和F= 15 ?N(相应的0.1赫兹半径和压力?毫米和0.7吗?GPa,职责)。

测试已经进行了稳态条件下吸入速度ue= (u年代+ud从)/ 2ue= 0.025ue女士= 0.25 ?1和不同的S值= (u年代- - - - - -ud)/ue(0±0.8和±1.8)(u年代ud钢球的表面速度和阀瓣)。在瞬态条件下,夹带速度不同,中间有一个正弦定律u最小值女士= 0.04 ?1u马克斯女士= 0.225 ?1两个频率的0.25吗?赫兹和1 ?赫兹。

3.2。稳态条件下

在图12记录在稳态条件下,一些干涉图slide-to-roll比年代不同的价值观和不同的显示速度。油雾沫从左边。这种干涉图被用作输入之前的描述项目为了评估膜厚度。然而,很多信息也可以获得通过原始干涉图。

如之前所述,在白光干涉法中,由五彩缤纷的干涉图条纹与改变颜色取决于膜厚度。看着图的图像12,可以看出,在非常低的吸入速度,颜色非常相似的干涉图,独立于slide-to-roll比率。出口的马蹄形收缩区,也包含最小膜厚,非常小,因此颜色知觉接近中央膜厚度。较高的吸入速度,颜色不同的马蹄形收缩和中央部分膜厚度是显而易见的。也可以看到一个清晰的区别纯滚动条件(S = 0)和rolling-sliding条件在不同的美国最高夹带速度和slide-to-roll比率,也在色彩之间的明显差异= -1.8和年代= + 1.8。这些定性的观察应该在膜厚度结果定量明显的干涉图进行分析之后自动数字图像处理计划。

一些示例结果如图13。找到最高的膜厚度在纯滚动条件下(S = 0)。在高的年代正值EHL接触夷为平地相比高负值,出现一个大区别最小和中央膜厚度。必须标注,这种不对称似乎只出现在接触材料具有不同的热性能19]。

获得的结果为其他值的年代ue确认膜厚度的减少吗?0相比纯滚动的条件。此外,看来膜厚度减少更多的积极的比消极的年代,这些影响减少夹带速率较低。这些结果与行为中发现协议(3]。

3.3。瞬态条件

记录在瞬态条件下的干涉图0.25的两个频率?赫兹和1 ?赫兹数据所示1415,分别。每个值的年代,干扰图像记录在两列一个周期报告期间,从顶部的最高速度的列在左边底部最低(减速的情况下,12月),从最低的速度和最高的一个顶部的列在右边(加速条件下,Acc)。只有明确原因,干扰图像记录在最低速度是重复两次。

某些方面立即明显的简单的视觉分析这些图像。

获得不同的干涉图相同的速度减速和加速条件下标明转变速度和膜厚度之间的变化。更明显的差异测试频率最高。

薄膜厚度之间的差异也明显正面和负面价值的年代,发现稳态条件。

定量结果使用计划开发数据所示1617。由于大数量的情节了,结果一直在总结图显示测量值最低的趋势和中膜厚度的不同的值年代

16显示了中央膜厚度测量,h,策划作为时间的函数和吸入速度。稳态条件下的插值数据报告进行比较。

在稳态条件下的值也与理论值相比显示一般好协议中央薄膜厚度对应的校准曲线以上步骤之间观察到0.16 ?µm和0.24 ?µ米(见图6)。为h大于0.2 ?µm的斜率h速度线对数尺度约为0.7,根据EHL理论(18]。

立即比较中获得的结果的不同的值在瞬态条件下,中央两个频率和最小膜厚也显示不同的S值在图17。总值行指中央薄膜厚度和细线指的是最低膜厚度,而实线是指获得的薄膜厚度的测试频率1 ?赫兹和虚线指0.25的测试频率?赫兹。箭头显示的方向牵引速度(更高的膜厚度对应减速速度和较低的薄膜厚度加快速度)。

一些初步考虑在这里报道,更详细的解释的结果报道在20.]。

由于挤压作用,膜厚度值通常是减少速度高于在稳态条件下,而对于增加速度低,分别。由于加速度越高,这种影响更大的测试频率1 ?比为0.25赫兹?赫兹。在1 ?赫兹,磁滞行为是如此强大,最极端的薄膜厚度不配合夹带的极端速度和薄膜厚度继续增加,速度已经下降,达到最大的只有几个测量分后。当吸入速度通过其最小值,相应的可以观察到相同的行为。纯滚动条件(S = 0),循环液膜厚度大于高slide-to-roll-ratios。

类似于静止条件下,最高的薄膜厚度达到纯滚动条件独立的测试频率。此外,还在瞬态条件下,找到一个不对称的膜厚度结果表明低的膜厚度值积极的年代。

4所示。结论性的评价和未来的发展

自动图像处理计划了在Matlab环境中为了确定膜厚度的地图EHL联系人白光干涉图。它是基于干涉图的颜色通道图像的分析在HSV颜色空间表示。它尤其为处理图像系列开发相对容易和快速。更多的见解和信息分析得到白光干涉图与标准膜厚度测量的眼睛,通常只有近似值最小和中央可以给膜厚度。

目前测量范围限于最大的薄膜厚度0.7 ?µ米,只能大大延长使用例如三色代替白光。在赫兹接触,该方法的测量不确定性的顺序已经确定为0.01 ?µm。在EHL联系人,另外相同规模的偏差会由于压力依赖折射率的润滑剂。在未来的发展,这个错误可以修正迭代计算的压力分布图将集成到图像分析程序。

获得总是完美的结果,图像的质量是很重要的,和可能性来增强在未来应该解决。不同的显微镜和照明系统可以改善这种情况。然而,也有一些因素独立的光学结构降低了图像质量,如出口地区的穴蚀现象的联系。

一些算法来打开信号中发现文学进行了测试。最后,一个定制的解决方案,它结合了传统集成方法的相位微分坐标变换,实现。然而,一个更复杂的相位展开算法将需要增加成功机会的分析也损坏的图像区域。

相似的解决方案出现在文学可能提供更准确的结果,但是他们并不是特别关注多的干涉图的快速处理目前的计划。

该项目已被用于分析几个图像记录在测试进行稳态和瞬态条件下对不同slide-to-roll比率和不同的测试频率。

结果证明膜厚度的增加减少的比例下滑相比,纯滚动的条件。减少发生在非对称方式,对稳态和瞬态条件下,表现出较低的中央膜厚度值积极的年代(球运行速度比盘)比- S .这可以与温度等热影响粘度楔行动。球表面温度较低的情况下比盘球运行慢。glass-disc-on-ball配置,粘度热楔效应通常快盘的条件下发生,例如,发生Kaneta的酒窝19]。

高slide-to-roll比率值似乎减少挤压在瞬态条件下对膜厚的影响,特别是对更高的测试频率。减少膜厚度的振幅循环是积极的年代比消极的明显高于美国这可能是相关的再热温度粘度影响楔行动。详细讨论这些方面报道[20.]。

引用

  1. 答:卡梅伦和r . Gohar”,理论和实验研究的油膜润滑点接触,”英国伦敦皇家学会学报》上,卷291,不。1427年,第536 - 520页,1966年。视图:谷歌学术搜索
  2. c . a . Foord, w . c . Hammann和a .卡梅隆“评价润滑剂使用光学弹性流体动力学,”摩擦学的事务,11卷,不。1,31-43,1968页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  3. m . Smeeth和h·a .峰值”幻灯片/转率的影响的膜厚度EHD接触操作在混合润滑政权,”摩擦学学报,23日Leeds-Lyon研讨会爱思唯尔,页695 - 703年,1996年9月英国,利兹。视图:谷歌学术搜索
  4. j . Sugimura w·r·琼斯Jr .)和h·a .峰值”EHD膜厚度的非接触状态,”摩擦学学报,卷120,不。3、442 - 452年,1998页。视图:谷歌学术搜索
  5. r . Bassani e . Ciulli k持枪证,m . Carli“润滑non-conformal联系人在稳态和瞬态条件下,”17 AIMETA大会学报》上佛罗伦萨,意大利,2005年9月。视图:谷歌学术搜索
  6. r . Bassani e . Ciulli m . Carli, k . Stadler”试验研究瞬态和热对润滑的影响non-conformal接触,”《第五摩擦学国际会议(AITC-AIT 06年)2006年9月,帕尔玛,意大利,。视图:谷歌学术搜索
  7. r . Bassani和大肠Ciulli润滑油膜厚度和形状使用干涉法和图像处理,”96弹性流体动力学:基本面和应用程序在润滑和牵引:摩擦学学报23日Leeds-Lyon研讨会(英国利兹)爱思唯尔,页81 - 90年,阿姆斯特丹,荷兰,1997年。视图:谷歌学术搜索
  8. r . Bassani大肠Ciulli, r . Squarcini”一个几何建模的数字图像处理方法EHL接触,”16 AIMETA国会的诉讼理论和应用力学,费拉拉,意大利,2003年9月。视图:谷歌学术搜索
  9. j . Molimard m . Querry, p·韦尔et al .,“差比色法:液膜润滑的分析工具,”Mecanique &行业,3卷,不。6,571 - 581年,2002页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  10. o . Marklund干涉测量和分析应用于弹流实验、博士论文、吕勒奥理工大学、吕勒奥,瑞典,1999年。视图:谷歌学术搜索
  11. m .江和t .山本膜厚度测量使用白光间隔干涉测量和校准HSV颜色空间,”《第五摩擦学国际会议(AITC-AIT 06年)2006年9月,帕尔玛,意大利,。视图:谷歌学术搜索
  12. o . Marklund和l . Gustafsson Interferometry-based测量油膜厚度的,”美国机械工程师学会学报》上,J部分:工程摩擦学》杂志上,卷215,不。3、243 - 259年,2001页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  13. r·s·伯恩斯认为,Billmeyer和萨尔兹曼的颜色技术的原则约翰·威利& Sons,纽约,纽约,美国,2000年。视图:谷歌学术搜索
  14. d . c . Ghiglia和l·a·罗梅罗“健壮的二维加权和未加权的相位,使用快速变换和迭代的方法,”美国光学学会杂志》上,11卷,不。1,第117 - 107页,1994。视图:谷歌学术搜索
  15. j .心轴”,一种新的相位展开算法”,IEEE声学,演讲,和信号处理,25卷,不。2、170 - 177年,1977页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  16. a . k . Jain数字图像处理的基础美国,新世纪,上台北,1989年。视图:谷歌学术搜索
  17. o . Marklund和l . Gustafsson”压力校正依赖的折射率测量润滑油膜厚度与图像分析技术”美国机械工程师学会学报》上,J部分:工程摩擦学》杂志上,卷213,不。2、109 - 126年,1999页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  18. b . j . Hamrock液膜润滑的基础美国麦格劳-希尔,纽约,纽约,1994年。视图:谷歌学术搜索
  19. m . Kaneta和p .杨”,接触表面点的热导率的影响EHL联系,“摩擦学学报,卷125,不。4、731 - 738年,2003页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  20. e . Ciulli k持枪证,t . Draexl”slide-to-roll比率的影响摩擦系数和膜厚度EHD点联系人在稳态和瞬态条件下,”摩擦学和最终的欧洲会议会议花费532行动(ECOTRIB ' 07),1卷,页389 - 400,卢布尔雅那,斯洛文尼亚,2007年6月。视图:谷歌学术搜索

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