Добірка наукової літератури з теми "Surfaces – Texture – Simulation, Méthodes de"
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Статті в журналах з теми "Surfaces – Texture – Simulation, Méthodes de":
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Chui, Ming Wei, You Qian Feng, Wei Wang, Pei Lin Li, and Zheng Chao Li. "Numerical Simulation of Rough Surface with Crossed Texture." Applied Mechanics and Materials 321-324 (June 2013): 196–200. http://dx.doi.org/10.4028/www.scientific.net/amm.321-324.196.
Анотація:
To meet the demands for rough surfaces data in the research of surface engineering, contacts characteristic and so on, a new numerical simulation of rough surface is proposed. Based on FFT method, rough surface with single direction texture is simulated with circular cosine-exponent autocorrelation function (ACF), and the generated surface is rotated of different given angles respectively by rotation of reference system, then the rough surface with multi-direction texture is created by synthesizing the rotated surfaces. The simulation results show that, the ACF curves of generated surface is periodic fluctuation decay, and has a good fitting result with the predetermined ACF. The contrast result between simulated surface and measured surface shows the available of the proposed method.
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Tagawa, Norio, Takefumi Hayashi, and Atsunobu Mori. "Effects of Moving Three-Dimensional Nano-Textured Disk Surfaces on Thin Film Gas Lubrication Characteristics for Flying Head Slider Bearings in Magnetic Disk Storage." Journal of Tribology 123, no. 1 (July 25, 2000): 151–58. http://dx.doi.org/10.1115/1.1326442.
Анотація:
This paper describes the effects of moving three-dimensional nano-textured or patterned disk surfaces on thin film gas lubrication characteristics for flying head slider bearings in magnetic disk storage. In order to perform the most realistic simulation of slider flying characteristics over the textured disk surfaces, the direct numerical simulation method is used, instead of using various averaging techniques. Therefore, a deterministic description of the texture is adopted in this study. A dynamic analysis of the slider responses can be carried out, by solving the air bearing equation based on the linearized Boltzmann equation with the equations of motion of the slider under the excitation of the moving texture simultaneously. The slider’s dynamic responses to moving spaced bumps disk surfaces, including both the circumferentially and radially ridged disk surfaces, are computed systematically and basic slider dynamics over patterned disk surfaces is investigated. The effects of the texture area ratios (= texture width/texture pitch) in the circumferential and radial directions on the slider spacing dynamic modulations as well as the slider static flying characteristics are also studied. Furthermore, the effects of three kinds of texture patterns on the slider flying characteristics are investigated. Considering those simulation results, the design optimization for the texture pattern that minimizes not only the slider static flying height increase but also spacing dynamic modulations is discussed in order to achieve ultra-high density proximity magnetic recording.
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Mao, Yang, and Zhongwei Yin. "Modeling and experiments of cavitation on a pocket-textured surface." Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part J: Journal of Engineering Tribology 234, no. 1 (June 8, 2019): 94–103. http://dx.doi.org/10.1177/1350650119855903.
Анотація:
A two-dimensional computational fluid dynamics model was developed and an experiment was performed to investigate the role of pocket texture on fully lubricated motion with the cavitation effect. This paper discusses the cavitated simulation models and experiments to describe texture cavitation to solve the lubricating properties of the textured friction pair. The effects of velocity and texture scale on the support force and friction coefficient are discussed. It was found that the results of the two-dimensional computational fluid dynamics model with cavitation are nearly consistent with the experimental results; the hydrodynamic pressure decreased and the sliding speed dropped, and the effect of pressure became highly pronounced with ideal texture size. In addition, the simulation solution can show the internal flow field, and extend the solutions to large-scale textures and multiple textures. Meanwhile, appropriate texture parameters can optimize the friction coefficient and support force. The texture depth ratio plays a more important role on the value of the support force, and the width ratio has a greater influence on the friction coefficient.
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Söderfjäll, Markus, Roland Larsson, Pär Marklund, and Andreas Almqvist. "Texture-induced effects causing reduction of friction in mixed lubrication for twin land oil control rings." Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part J: Journal of Engineering Tribology 232, no. 2 (June 9, 2017): 166–78. http://dx.doi.org/10.1177/1350650117709152.
Анотація:
Piston rings are responsible for a major part of the frictional losses in a heavy-duty diesel engine. Such losses can be reduced by applying texture, such as dimples, on the cylinder liner surface. This paper investigates the effect of such texture on the friction between a land of the oil control ring and a textured cylinder liner via numerical simulation. A simulation model considering inertia and mixed lubrication together with a mass-conserving cavitation model is developed. The model is used to determine the dimple parameters that yield the lowest amount of friction for a specific oil control ring of a heavy-duty diesel engine.
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Gao, Weimin, Lijing Wang, Jolanta K. Coffey, Hongren Wu, and Fugen Daver. "Finite Element Modelling and Experimental Validation of Scratches on Textured Polymer Surfaces." Polymers 13, no. 7 (March 25, 2021): 1022. http://dx.doi.org/10.3390/polym13071022.
Анотація:
Surface texturing is a common modification method for altering the surface properties of a material. Predicting the response of a textured surface to scratching is significant in surface texturing and material design. In this study, scratches on a thermoplastic material with textured surface are simulated and experimentally tested. The effect of texture on scratch resistance, surface visual appearance, surface deformation and material damage are investigated. Bruise spot scratches on textured surfaces are found at low scratch forces (<3 N) and their size at different scratch forces is approximately the same. There is a critical point between the bruise spot damage and the texture pattern damage caused by continuous scratching. Scratch resistance coefficients and an indentation depth-force pattern are revealed for two textured surfaces. A texture named “Texture CB” exhibits high effectiveness in enhancing scratch visibility resistance and can increase the scratch resistance by more than 40% at low scratch forces. The simulation method and the analysis of the power spectral density of the textured surface enable an accurate prediction of scratches.
6
Tong, Rui Ting, Geng Liu, and Lan Liu. "Studies on Nanoscale Sliding Contacts of Textured Surfaces by Multiscale Method." Applied Mechanics and Materials 155-156 (February 2012): 883–86. http://dx.doi.org/10.4028/www.scientific.net/amm.155-156.883.
Анотація:
Coupled molecular dynamics simulation and finite element method, a multiscale method is used to model nanoscale sliding contacts problems. According to an experimental sample, 4 textured surfaces with different asperity shapes are designed. Through the friction forces comparisons between smooth surface and textured surfaces, the effects of texture shapes are investigated, and 2 better textured surfaces are discovered to reduce friction forces.
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Jia, Hekun, Zeyuan Zhou, Bifeng Yin, Huiqin Zhou, and Bo Xu. "Influence of microdimple on lubrication performance of textured plunger pump." Industrial Lubrication and Tribology 73, no. 4 (April 6, 2021): 563–71. http://dx.doi.org/10.1108/ilt-07-2020-0259.
Анотація:
Purpose The purpose of this study is to investigate the influence of dimple radius, depth and density on the lubrication performance of the plunger. Design/methodology/approach A lubrication model was adopted to consider eccentricity and deformation during the working process of the plunger, and a rig test was performed to confirm the simulation results. The texture was fabricated using laser surface texturing. Findings The simulation results suggested that when dimple radius or depth increases, oil film thickness of the plunger increases before decreasing, and asperity friction displays an opposite trend. Therefore, appropriate microdimple texture could facilitate lubrication performance improvement and reduce the wear. Microdimples were then lased on the plunger surface, and a basic tribological test was conducted to validate the simulation results. The experimental results suggested that the average friction coefficient decreased from 0.18 to 0.13, a reduction of 27.8%. Social implications The introduction of microdimple on a plunger couple to reduce friction and improve lubrication is expected to provide a new approach to developing high-performance plunger couple and improve the performance of the internal combustion engine. If applied, the surface texture could help reduce friction by around 27% and cap the cost relative to the plugger friction. Originality/value The microdimple texture was introduced into the plunger couple of a vehicle to reduce the friction and improve the performance. Findings suggested that surface texture could be used in the automotive industry to improve oil efficiency and lubrication performance. Peer review The peer review history for this article is available at: http://dx.doi.org/10.1108/ILT-07-2020-0259.
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Yang, Xiping, Xin Kuang, Jinghu Ji, and Yonghong Fu. "Research on the influence of laser molten pool flow and evaporation on the bump texture forming of aluminum plate surface." Surface Topography: Metrology and Properties 10, no. 1 (March 1, 2022): 015050. http://dx.doi.org/10.1088/2051-672x/ac5f68.
Анотація:
Abstract At present, the research of laser texture mainly focuses on the machining quality and its properties, but the forming mechanism of laser bump texture surfaces is relatively less studied. In this paper, a long pulse laser ablation model was established based on the laser molten pool flow and evaporation phenomena by numerical simulation. And the evolution mechanism of bump texture morphology on metal surface during laser irradiation time was studied. The results show that the bump texture morphology shows edge protrusions and central depressions, and in the cooling stage, under the action of surface tension, the concave and convex height will show a rebound phenomenon. At the same time, the influence of laser parameters on the morphology of laser bump texture was studied by experiments. By comparing the numerical simulation with the experimental results, it can be found that when the laser irradiation time is equal to 0.5 ms, the morphology obtained by numerical simulation is close to the experimental results. In addition, the differences of pressure field and velocity of vaporized metal gas at different time and under different laser power are compared. Finally, the plasma on the surface of aluminum during laser machining captured by a high-speed camera indirectly indicates that the evaporated metal gas ionizes and forms a stable plasma layer floating above the target material.
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Brenner, Gunther, Ahmad Al-Zoubi, Merim Mukinovic, Hubert Schwarze, and Stefan Swoboda. "Numerical Simulation of Surface Roughness Effects in Laminar Lubrication Using the Lattice-Boltzmann Method." Journal of Tribology 129, no. 3 (March 15, 2007): 603–10. http://dx.doi.org/10.1115/1.2736452.
Анотація:
The effect of surface texture and roughness on shear and pressure forces in tribological applications in the lubrication regime is analyzed by means of lattice-Boltzmann simulations that take the geometry of real surface elements into account. Topographic data on representative surface structures are obtained with high spatial resolution with the application of an optical interference technique. The three-dimensional velocity field past these surfaces is computed for laminar flow of Newtonian fluids in the continuum regime. Subsequently, pressure and shear flow factors are obtained by evaluating the velocity field in accordance with the extended Reynolds equation of Patir and Cheng (1978, ASME J. Tribol., 100, pp. 12–17). The approach allows an efficient determination of the hydrodynamic characteristics of microstructured surfaces in lubrication. Especially, the influence of anisotropy of surface texture on the hydrodynamic load capacity and friction is determined. The numerical method used in the present work is verified for a simplified model configuration, the flow past a channel with sinusoidal walls. The results obtained indicate that full numerical simulations should be used to accurately and efficiently compute the characteristic properties of film flows past rough surfaces and may therefore contribute to a better understanding and prediction of tribological problems.
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Zhang, G. M., and S. G. Kapoor. "Dynamic Generation of Machined Surfaces, Part 2: Construction of Surface Topography." Journal of Engineering for Industry 113, no. 2 (May 1, 1991): 145–53. http://dx.doi.org/10.1115/1.2899671.
Анотація:
In Part 1 of these two-part papers, a normal distribution model has been formulated to describe the random excitation system present during machining. Part 2 presents a methodology to dynamically generate the surface topography under the random excitation environment through computer simulation. The proposed methodology uses the tool vibratory motion along with the tool geometrical motion to construct the topography of a machined surface. Both experimental and simulation results confirm that when a small feed is used, the influence of the spiral trajectory of tool geometrical motion on the surface generation decays dramatically and the random excitation system, on the opposite, is strengthened playing a significant role in surface texture generation.
Дисертації з теми "Surfaces – Texture – Simulation, Méthodes de":
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Mostefaoui, Lotfi. "Eclairage global pour textures et surfaces non homogènes." Limoges, 1999. http://www.theses.fr/1999LIMO0044.
Анотація:
L'objectif principal de cette these consiste a integrer des surfaces complexes y compris les textures dans un calcul de radiosite. Dans une approche de radiosite habituelle, tous les objets contenus dans la scene, y compris les objets complexes et les textures, sont systematiquement subdivises en un certain nombre fini de carreaux. Selon la complexite des objets et des textures, une telle subdivision peut generer un nombre tres important de carreaux. Le calcul de radiosite devient alors couteux en temps de calcul et en espace memoire. Nous avons introduit quelques techniques permettant le calcul de l'eclairage global pour des scenes composees de n'importe quel type de surface ou texture. Des surfaces virtuelles hierarchiques ont ete utilisees pour l'estimation des echanges d'energie entre differentes surfaces complexes. L'utilisation de brdfs au niveau de ces surfaces virtuelles permet de mieux tenir compte de la geometrie des surfaces complexes lors du calcul de l'eclairage. Nous avons propose deux methodes de radiosite pour le calcul de ces echanges d'energie. La premiere, basee sur une radiosite progressive, utilise des facteurs de forme de monte carlo complexes aux surfaces virtuelles. La deuxieme methode est une technique hierarchique avec regroupement de carreaux utilisant les brdfs associees aux surfaces virtuelles. Le rendu final est assure par l'utilisation d'un eclairement solide (ou plan selon le type de la surface complexe). Une combinaison de cette approche avec celle d'un cumul final partiel permet de tirer profit de leurs avantages respectifs. Grace a la hierarchie des surfaces virtuelles et leur combinaison avec un sur-echantillonnage (une technique classique mais tres couteuse), l'aliassage est fortement diminue au moment du rendu des surfaces complexes. Des methodes simples de traitement des effets d'inter-reflexions au niveau micro-echelle, non pris en compte par les precedentes techniques, ont ete proposees.
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Torres, Guzman Diana Angélica. "Generation and control of tactile feedback with longitudinal ultrasonic vibration and human-in-the-Loop analysis." Thesis, Université de Lille (2018-2021), 2021. http://www.theses.fr/2021LILUN035.
Анотація:
La technologie haptique offre aux utilisateurs un moyen unique d'interagir avec les mondes virtuels en permettant le transfert direct d'informations entre les interfaces et l'être humain par le biais du sens du toucher. Les dispositifs haptiques de surface utilisent différentes techniques pour moduler la friction afin de simuler la texture. Dans le cas des surfaces haptiques à ultrasons, on utilise des céramiques piézoélectriques qui, alimentées par une tension alternative sinusoïdale, provoquent un mouvement à la surface du dispositif. Ce mouvement est transmis et amplifié par le matériau, à sa fréquence de résonance.Les modes vibratoires transversaux sont couramment utilisés dans la technologie haptique des surfaces ultrasoniques. Ce travail évalue la possibilité d'utiliser les vibrations longitudinales comme une alternative technologique pour produire un retour haptique dans les dispositifs à ultrasons. Pour cela, des comparaisons sont effectuées sur les deux familles de modes, à partir d’un dispositif dédié à la fois d’un point de vue performances énergétiques et qualité des stimuli perçus. L'action et la perception de l'homme dans ce contexte sont très importantes. Malheureusement, en raison de la complexité des phénomènes de friction, la réponse sensorielle est différente d'un utilisateur à l'autre, avec le même stimulus haptique. Pour cette raison, il est intéressant d'explorer l'humain dans la boucle de simulation tactile. Dans ce but, une première tentative de développer le concept de "Human-in-the-Loop" en haptique de surface est présentée dans cette thèse, en utilisant le formalisme EMR (Energetic Macroscopic Representation) développé au sein de l'équipe de contrôle du L2EP et déjà couramment appliqué au HIL (Hardware in the Loop).Cette thèse est organisée comme suit : le chapitre 1 présente l'état de l'art et le positionnement. Le chapitre 2 présente la création et le contrôle d'un dispositif haptique de surface à ondes longitudinales. Dans le chapitre 3, le modèle d'interaction à l'origine de l'effet de modulation de la friction avec la vibration longitudinale ultrasonique est proposé et validé pour le cas où l'exploration se fait dans le même axe que le mouvement de l'onde, ainsi que le cas plus général où l'exploration se fait dans toute autre direction. Dans le chapitre 4, une série d'expériences est conçue pour effectuer une analyse comparative entre la vibration ultrasonore longitudinale et transversale, en termes de besoins énergétiques pour une intensité de texture donnée. A partir de cette étude, il est possible de percevoir une problématique importante dans la conception de dispositifs haptiques de surface à ultrasons : l'adaptation du retour haptique à chaque utilisateur pour obtenir une perception standardisée. Le chapitre 5 traite de cette problématique, en introduisant le concept de force acoustique du doigt et sa corrélation avec le phénomène de réduction de la friction. Enfin, le chapitre 6 présente les leçons apprises dans les chapitres précédents dans une perspective "Human-in-the-loop" et explore les applications futures possibles de ce type d'analyse.Ce travail a été réalisé dans le cadre du projet Mint à l'IRCICA. Il fait donc partie de l'équipe collaborative 'CRIStAL-L2EP-MINT, et du groupe CNRS GdR TACTHaptic technology offers users a unique way of interacting with the virtual world, as it allows direct information transfer between the interfaces and the human through the sense of touch. Surface haptic devices use different techniques to achieve friction modulation in order to simulate texture. In the case of ultrasonic surface haptics, this is achieved with the use of piezoelectric ceramics, which, supplied by a sinusoidal alternating voltage, elicit motion on the surface of the device. This motion is transmitted and amplified by the material, at its resonance frequency.Transversal vibrational modes are commonly used in ultrasonic surface haptic technology. This work evaluates the possibility to use longitudinal vibration as a technological alternative to produce haptic return in ultrasonic devices. Valuable comparisons between transverse and longitudinal modes are performed on a dedicated device, both on the point of view of energetic behavior and stimuli perception quality. The action and perception of the human in this context are very important. Unfortunately, due to the complexity of friction phenomena, the sensory response is different from one user to another, with the same haptic stimulus. For this reason, it is interesting to explore the human in the tactile simulation loop. With this purpose in mind, an initial attempt to develop the concept of "Human-in-the-Loop" in surface haptics is given in this thesis, using the EMR formalism, (Energetic Macroscopic Representation)developed within the L2EP Control team and already commonly applied to HIL (Hardware in the Loop).This PhD thesis is organized as follows: chapter 1 presents the state of the art and the positioning. Chapter 2 presents the creation and control of a longitudinal wave surface haptic device. In Chapter 3, the interaction model at the origin of the friction modulation effect with ultrasonic longitudinal vibration is proposed and validated for the case where the exploration occurs in the same axis as the wave motion, as well as the more general case where the exploration occurs in any other direction. In Chapter 4, a series of experiments are conceived to perform a comparative analysis between longitudinal and transverse ultrasonic vibration, in terms of energetic requirements for a given texture intensity. From this study, it is possible to perceive one important problematic in the design of ultrasonic surface haptic devices: the adaptation of the haptic feedback to each user to achieve a standardized perception. Chapter 5 deals with this problematic, by introducing the concept of acoustic finger force and its correlation with the friction reduction phenomenon. Finally, Chapter 6 presents the lessons learned in the previous chapters in a ‘Human-in-the-loop’ perspective and explores the possible future applications of this type of analysis.This work has been carried out within the framework of the Mint Project at IRCICA. It takes, therefore, part in the collaborative ‘CRIStAL-L2EP-MINT’ team, and CNRS GdR TACT group
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Decourselle, Thomas. "Etude et modélisation du comportement des gouttelettes de produits phytosanitaires sur les feuilles de vignes par imagerie ultra-rapide et analyse de texture." Phd thesis, Université de Bourgogne, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00949360.
Анотація:
Dans le contexte actuel de diminution des pollutions d'origine agricole, laréduction des apports d'intrants devient un enjeu primordial. En France, laviticulture est l'activité qui possède le taux le plus important de traitementsphytosanitaires par unité de surface. Elle représente, à elle seule, 20% de laconsommation annuelle de pesticides. Par conséquent, il est nécessaire d'étudierle devenir des pesticides appliqués afin de réduire les quantités perduesdans l'environnement. Dans le cadre de la réduction d'apport de produitsphytosanitaires dans les vignes, de nombreux travaux ont été effectués sur lamodélisation du comportement d'un spray de gouttelettes et sa répartitionau niveau de la parcelle et de l'air environnant. Cependant, il est égalementimportant de s'intéresser au comportement de la gouttelette directement auniveau de la feuille. Les progrès dans le domaine de l'imagerie et la diminutiondu coût des systèmes ont rendus ces systèmes beaucoup plus attractifs.Le travail de cette thèse consiste en la mise en place d'un système d'imagerierapide qui permet l'observation du comportement à l'impact de gouttelettesrépondant aux conditions de pulvérisation. Les caractéristiques ainsi que lecomportement associé de chaque gouttelette sont extraits grâce à une méthodede suivi d'objets. Une analyse statistique basée sur un nombre représentatifde résultats permet ensuite d'évaluer de manière robuste le devenir d'unegoutte en fonction de ses caractéristiques. Parallèlement, un paramètre décrivantl'état de surface de la feuille est également étudié grâce à l'imagerie : larugosité qui joue un rôle prédominant dans la compréhension des mécanismesd'adhésion
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Fricout, Gabriel Yrieix. "Propriétés morphologiques et optiques des surfaces rugueuses." Paris, ENMP, 2004. https://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00001102.
Анотація:
Dans cette thèse, nous nous intéressons à l’aspect général des surfaces rugueuses, et tout particulièrement à celui de surfaces d’acier, revêtues ou non,pouvant se destiner à de très larges domaines d’applications. Par aspect de surface, nous entendons ici caractéristiques générales de texture sans nous focaliser sur des défauts très localisés. Actuellement, le contrôle de l’aspect des surfaces en phase de production s’obtient par échantillonnage régulier du produit et par comparaison visuelle avec des échantillons de référence. Non seulement cette méthode ne permet pas un contrôle continu des tôles produites, mais elle introduit également une certaine subjectivité dans l’évaluation de leur apparence. Dans un premier temps, nous développons un système de caractérisation des surfaces basé sur l’extraction de descripteurs morphologiques (segmentation des surfaces, granulométrie, courbe de tortuosité) et statistiques (courbe de covariance, histogramme des pentes, orientation des normales). Nous nous intéressons ensuite à la distribution, et en particulier à la variance, de ces descripteurs lorsque l’on observe plusieurs fois une même surface en plusieurs endroits différents. Ceci nous amènera tout d’abord à utiliser des techniques de géostatistique puis à exploiter des méthodes de sur-échantillonnage de type bootstrap dans des situations délicates de dépendance entre variables. Dans un second temps, nous proposons une méthode statistique basée sur plusieurs étapes d’analyse factorielle permettant de choisir un espace de représentation adapté à la mise en oeuvre d’une classification bayesienne. Cette méthodologie générale d’étude des surfaces sera ensuite appliquée à une situation réelle : la classification automatique de surfaces de type "peau d’orange" en fonction de la qualité de leur aspect. Après plusieurs essais en laboratoire, nous étudions la mise en ligne d’un système d’acquisition d’images de façon à mettre en place un contrôle systématique de l’aspect des surfaces lors de leur production. Pour améliorer encore les performances de notre système, nous envisageons une possible caractérisation des surfaces par des arbres d’inondation et nous développons un algorithme de division d’arbre en sous-arbre afin d’appliquer des méthodes de bootstrap à ces structures particulières. Enfin, nous nous intéressons au comportement optique des surfaces à travers deux problèmes. Nous simulons d’abord, à partir de données topographiques, l’image caméra que l’on obtiendrait dans une configuration optique donnée, puis nous abordons le problème inverse, qui consiste à calculer la topographie d’une surface à partir d’une seule image caméra. Tous ces éléments s’inscrivent dans le cadre d’un effort marqué des producteur d’acier en général, et d’Arcelor en particulier, pour mieux comprendre la notion d’esthétisme pour les surfaces afin de prévoir et même d’anticiper les attentes des utilisateurs en ce domaine. Dans cette optique, les outils que nous avons développés ouvrent des perspectives pour tenter de caractériser au mieux la "surface idéale" pour une application donnéeIn this PhD, we have focused our interest on studying general aspect of rough surfaces and particularly steel surfaces, that can be coated and designed for any kind of applications. In the following, the words surface aspect have to be understood as general texture characteristics without taking into account local defects. The control of such an aspect during production process is performed by regular sampling of the product and visual comparison with a reference data set. This method does not only forbid a continuous quality control of surface aspect, but also introduces a very subjective part in surfaces appearance evaluation. Firstly, we develop a set of morphological features (based on surface segmentation, tortuosity map, granulometry. . . ) as well as statistical features (covariance curve, slopes histogram. . . ), that leads us to surface characterization. The question of features stability is then considered by means of features variance when a large surface is characterized several times using independent observation windows. Some geostatistical tools enable us to address this problem in some particular cases and bootstrap over-sampling is also introduced with special care to statistical dependence between variables. A statistical method based on different steps of factorial analysis is then introduced in order to chose a representation space that is well suited for bayesian classification. This very generic methodology for analyzing surface texture is then applied to a real problem. We study the automatic classification of surfaces with "orangepeel" aspect according to the quality of their appearance. Once successful experiments were performed in laboratory using interferometric microscopy, we design a vision system based on a collimated source and a matricial camera, so that an automatic and systematic quality control of surface aspect can be set up on production line. In order to improve our classifier performance, the possibility of using flooding trees for texture characterization is considered and we develop an algorithm to divide a flooding tree into subtrees so that bootstrap techniques become usable with such a particular data structure. Finally, the optical behavior of surfaces is modeled by the way of ray casting in order to simulate the image obtained by a camera under specific lighting conditions. Reciprocally, we propose an algorithm to compute a surface topography if only a single camera image is known. All these points join a recent dynamic coming from steel industry in general and Arcelor group in particular, that should lead to a better understanding of esthetic for surfaces, the final aim being the prediction and anticipation of consumer’s desires in this particular field. Considering this, our tools open perspectives for defining the "ideal surface" for a given application
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Ben, Messaoud Wael. "Design and control of a tactile stimulator for real texture simulation : application to textile fabrics." Thesis, Lille 1, 2016. http://www.theses.fr/2016LIL10040/document.
Анотація:
La modulation de frottement par vibrations ultrasoniques est une des méthodes utilisées pour produire une stimulation tactile. L’amplitude de vibration est modulée en fonction de la position du doigt pour donner l’illusion à l’utilisateur de toucher une texture. L’objectif de cette thèse est de développer une interface tactile permettant de simuler la sensation tactile de textures complexes telles que des surfaces textiles. Pour ce faire, nous avons tout d’abord implanté une méthode de contrôle robuste du stimulateur tactile du L2EP grâce au développement d’un modèle du comportement vibratoire. Ce contrôle assure également le suivi de la fréquence de résonance afin d’optimiser l’efficacité énergétique du dispositif. Dans un second temps et après avoir évalué la relation entre les aspects tribologiques de l’interaction doigt/stimulateur et la perception des stimuli, nous avons prouvé par une étude statistique que le «contraste en frottement» est le paramètre le plus significatif et donc celui à programmer pour qualifier la variation de perception du frottement. Cette étude nous a menés à concevoir un nouveau dispositif tactile appelé SmartTac, intégrant des nouveaux capteurs de force permettant de mesurer et contrôler directement le coefficient de frottement qu’il soit adaptatif au doigt du sujet. Enfin, après avoir décrit une méthode d’extraction des propriétés tribologiques de trois surfaces textiles très différentes, la simulation de ces textures est entreprise avec le SmartTac. Notre approche est testée par la réalisation d’une expérience psychophysique sur la correspondance entre surfaces simulées et surfaces réelles: un taux de réussite de 78% valide notre démarcheThe friction modulation produced by ultrasonic vibrations is one of the methods which produce the tactile stimulation. The vibration amplitude is modulated depending on the finger position to give the illusion of touching a texture. This thesis aims at developing a tactile device able to simulate the sensation of touching complex textures such as textile fabrics. For this aim, we modelled first the vibration behaviour and proposed a new strategy to track the resonance frequency of the tactile device and to improve the robustness of the control. On the other hand, the relationship between the tribological aspects of interaction finger / stimulator and the perception of stimuli is assessed to define the most perceived tribological criteria. The tribological parameter named “friction contrast” is introduced. Following this tribological study, we developed a new tactile device called SmartTac integrating new force sensors to measure and control directly the coefficient of friction and to make it adaptive to the user’s finger. Last, a method for extracting the tribological properties of three various textile fabrics is applied to simulate them. Our method is validated by conducting a psychophysical experiment with a success rate of 78%, matching the simulated surfaces to real surfaces
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Julian, Pauline. "Méthodes variationnelles pour la segmentation avec application à la réalité augmentée." Phd thesis, Toulouse, INPT, 2012. http://oatao.univ-toulouse.fr/17822/7/Julian_P.pdf.
Анотація:
Dans cette thèse, nous nous intéressons au problème de la segmentation de portraits numériques. Nous appelons portrait numérique la photographie d’une personne avec un cadre allant grossièrement du gros plan au plan poitrine. Le problème abordé dans ce travail est un cas spécifique de la segmentation d’images où il s’agit notamment de définir précisément la frontière de la région « cheveux ». Ce problème est par essence très délicat car les attributs de la région « cheveux » (géométrie, couleur, texture) présentent une grande variabilité à la fois entre les personnes et au sein de la région. Notre cadre applicatif est un système d’« essayage virtuel » de lunettes à destination du grand public, il n’est pas possible de contrôler les conditions de prise de vue comme l’éclairage de la scène ou la résolution des images, ce qui accroît encore la diculté du problème. L’approche proposée pour la segmentation de portraits numériques est une approche du plus grossier au plus fin procédant par étapes successives. Nous formulons le problème comme celui d’une segmentation multi-régions, en introduisant comme « régions secondaires », les régions adjacentes à la région « cheveux » , c.-à-d. les régions « peau » et « fond ». La méthode est fondée sur l’apparence (appearance-based method) et a comme spécificité le fait de déterminer les descripteurs de régions les plus adaptés à partir d’une base d’images d’apprentissage et d’outils statistiques. À la première étape de la méthode, nous utilisons l’information contextuelle d’un portrait numérique — connaissances a priori sur les relations spatiales entre régions— pour obtenir des échantillons des régions « cheveux », « peau » et « fond ». L’intérêt d’une approche fondée sur l’apparence est de pouvoir s’adapter à la fois aux conditions de prises de vue ainsi qu’aux attributs de chaque régions. Au cours de cette étape, nous privilégions les modèles de forme polygonaux couplés aux contours actifs pour assurer la robustesse du modèle. Lors de la seconde étape, à partir des échantillons détectés à l’étape précédente, nous introduisons un descripteur prenant en compte l’information de couleur et de texture. Nous proposons une segmentation grossière par classification en nous appuyant à nouveau sur l’information contextuelle : locale d’une part grâce aux champs de Markov, globale d’autre part grâce à un modèle a priori de segmentation obtenu par apprentissage qui permet de rendre les résultats plus robustes. La troisième étape ane les résultats en définissant la frontière des « cheveux » comme une région de transition. Cette dernière contient les pixels dont l’apparence provient du mélange de contributions de deux régions (« cheveux »et « peau » ou «fond »). Ces deux régions de transition sont post-traitées par un algorithme de «démélange » (digital matting) pour estimer les coecients de transparence entre « cheveux » et « peau », et entre « cheveux » et « fond ». À l’issue de ces trois étapes, nous obtenons une segmentation précise d’un portrait numérique en trois « calques », contenant en chaque pixel l’information de transparence entre les régions « cheveux », « peau » et « fond ». Les résultats obtenus sur une base d’images de portraits numériques ont mis en évidence les bonnes performances de notre méthode.
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Roux, Jean-Christophe. "Méthodes d'approximation et de géométrie algorithmique pour la reconstruction de courbes et surfaces." Phd thesis, Grenoble 1, 1994. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00344528.
Анотація:
Nous abordons dans cette étude le problème de la reconstruction de courbes et de surfaces, à partir de points leur appartenant et sous l'hypothèse que la seule connaissance que nous avons sur ces points est celle de leurs coordonnées. Dans le cas des courbes, nous proposons une méthode basée sur l'approximation locale de la courbe par des cercles et sur le traitement global de sous-ensembles de points. Une méthode d'approximation robuste au moyen d'un problème de minimisation permet donc d'approcher localement la courbe par un cercle, et d'ordonner les sous-ensembles de points ainsi approchés. Des méthodes algorithmiques de découpe et de raccord permettent alors de mener à bien la reconstruction d'une courbe. L'existence de points multiples ou de points de rebroussement est prise en compte par une stratégie d'énumération des différentes morphologies locales de la courbe. La méthode s'avère aussi robuste lorsque les points initiaux sont perturbés. Les complexités temporelle et en place mémoire optimales des algorithmes et de la structure de données, ainsi que l'ordonnancement global permettent de traiter des ensembles initiaux comportant un grand nombre de points. Des cas de surfaces radiales ou de surfaces correspondant au graphe d'une fonction ont été traités en approchant le nuage de points par une sphère. Les points sont projetés et triangulés selon la triangulation de Delaunay sur la sphère, et nous obtenons alors une surface polyèdrique liant les points. Des tests et des comparaisons avec des méthodes du type triangulations dépendantes des données sont établis sur ces catégories de surfaces
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Grosjean, Bénédicte. "Détectabilité des lésions en mammographie numérique : impact de la texture." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 2007. http://www.theses.fr/2007ECAP1057.
Анотація:
La présence des structures normales du sein (texture) dans les images mammographiques numériques dégrade la pertormance de détection des radiologues. Nous proposons de nouveaux outils et de nouvelles méthodes pour étudier l'impact de la présence de texture sur la pertormance de détection des lésions dans ces images. Nous développons un outil permettant de synthétiser des images mammographiques avec une texture d'apparence réaliste. Nous évaluons l'impact de la texture sur le scoring d'un fantôme contraste-détail couramment utilisé en mammographie. Nous montrons que c fantôme non texturé est pertinent d'un point de vue clinique pour évaluer la détectabilité des microcalcifications, mais pas des lésions plu grandes comme les opacités. Nous proposons un nouvel observateur mathématique, basé sur une approche a-contrario introduite récemment. Avec une stratégie de détection proche de celle des radiologues dans leur tâche clinique, notre observateur est une alternative pertinente pour modéliser la perception visuelle humaine. Nous élargissons la méthode a-contrario au cas des images texturées et démontrons la capacité de cet observateur à prédire les lois de détectabilité dans diverses textures dont les textures mammographiques. Nous appliquons ces outils et méthodes à l'optimisation des paramètres d'acquisition d'un système de mammographie numérique. Nous montrons que le système actuel a atteint un optimum de fonctionnement. De plus, la variabilité induite par la texture ne peut pas être compensée en optimisant les paramètres d'acquisition du système, ce qui met en évidence l'intérêt des technologies d'imagerie du sein permettant de réduire l'influence de la textureThe presence of normal breast structure (texture) in digital mammography images decreases the detection pertormance of radiologists. We propose new tools and methods to study the impact of the presence of breast texture on the detectability of les ions in such images. We develop an image simulation tool which enables to synthesize mammography images with realistic texture appearance. We evaluate the impact of the texture on the scoring of a contrast-detail phantom commonly used in mammography. We show that this flat-field phantom is clinically relevant to assess the detectability of microcalcifications, but not of larger lesions such as masses. We propose a new mathematical observer, based on the recenUy introduced a-contrario framework. With a detection strategy close to th one of radiologists when looking for les ions in real clinical situations, this observer is a relevant alternative to model human visual perception. Extending the a-contrario framework to the case of textured backgrounds, we demonstrate the ability of the a-contrario observer to predict detectability laws in various textures and iparticular in mammography textures. We apply these new tools to the optimization of the acquisition parameters in digital mammography in presence of texture. We show that the current digital mammography systems have reached an optimal usage. Furthermore, we demonstrate that the variability on detection pertormance induced by breast texture can not be overcome by optimizing the acquisition techniques, highlighting the benefit of any breast imaging technology reducing the influence of breast texture
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Costa, Maria. "Segmentation de structures anatomiques du bas abdomen à l'aide de surfaces déformables 3D." Paris, ENMP, 2008. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00003832.
Анотація:
Chaque cadre doit contenir un résumé de 1000 caractères maximum, espaces compris. En cas de dépassement, la coupure sera automatique. Le doctorant adressera son texte sous forme électronique (disquette, etc. ) Pour les modalités pratiques, contactez votre bibliothèques. Le principal objectif de cette thèse est la conception et la production d'outils à destination des radiologues pour la délinéation des organes à risque dans le cadre du traitement par radiothérapie du cancer de la prostate. Les images passées entrées sont des images CT. Elles sont d'abord placées dans un repère commun à l'aide d'un recalage log-euclidien concentré sur les structures osseuses du pubis. Une suite progressive de traitements est ensuite appliquée: dans un premier temps, la vessie est segmentée, puis la prostate est ensuite localisée paralellement à la vessie, pour finir avec l'intégration de la délinéation du rectum. Compte tenu de l'hétérogénéité des images de la base de données sur laquelle nous avons travaillé, notre contribution principale est la flexibilité. La vessie est une structure à forte variabilité en termes de forme et d'intensité, notamment à cause du degré de remplissage et la présence ou l'absence d'un produit de contraste. La méthode proposée s'adapte non seulement aux formes très différentes des vessies de notre base de donnée, mais aussi au degré de replissage donnant lieu, dans le cas ou un produit de contraste a été administré, une h'etérogénéité notable dans la structure à segmenter. Le contraste de la prostate avec les tissus environnants est quasi-nul; son interface avec la vessie est souvent très difficile à distinguer, même par les experts médicaux. L'incorporation d'informations anatomiques sur la forme et d'informations images, couplée à une nouvelle contrainte d'interaction entre deux maillages, permet d'obtenir une bonne segmentation de la prostate et d'éliminer les ambiguités au niveau de l'interface entre les deux structures. L'incorportation du rectum est l'étape la plus délicate: les différences entre les protocoles d'acquisition de la base de données utilisée interdisent toute modélisation de l'intérieur du rectum: présence de matières fécales, insuflation d'air, présence d'un produit de contraste, présence d'une sonde etc. Les hypotheses faites sur les tissus connexes au rectum ainsi qu'une nouvelle contrainte tubulaire couplée a une pré-segmentation du squelette du rectum permettent d'obtenir un résultat probant. La chaîne de traitement qui a conduit a l'élaboration de cette thèse est en cours d'incorporation dans le logiciel Isogray produit par DOSIsoft, ce qui permet une validation plus approfondie dans des conditions cliniquesThe main objective of this thesis is to provide radio--oncology specialists with automatic tools for delineating organs at risk of a patient undergoing a radiotherapy treatment of prostate tumors. In order to achieve this goal, we work with CT Scan images. The images are first put in a common frame of reference by means of locally--affine registration based on the pelvic bone structures. A progressive approach consisting of three stages is then applied: the bladder is first delineated, the prostate is later included, and the rectum segmentation is finally integrated. Given the highly heterogenous nature of the images in our database, our contribution for the segmentation process is centered on emph{flexibility}. The bladder is a highly variable structure, both in terms of shape (fillings, compression by surrounding organs) and of intensity levels, the latter due to inhomogeneities caused by the presence or absence (to various levels) of a contrast agent. We propose a segmentation approach that is able to automatically adapt both to the shape and, most remarkably, to the intensity variability. The prostate shows no distinct "edge" in the image itself; its interface with the bladder is often very difficult (if not impossible) to discern, even for the trained eye of medical experts. We have incorporated anatomical information and taken the intensity similarities into account in our approach to contour this structure. An original non--overlapping constraint optimizes the result in terms of image and shape prior information, in order to avoid ambiguities in the delineation of the common boundaries. Finally, the rectum is incorporated in the segmentation. Different acquisition protocols for the CT scans result in images containing rectums with very different characteristics in terms of shape and intensity (due to filling level and nature, air insufflation, contrast agent, etc. ). A flexible method that makes no assumptions about the interior of the structure has been developped and thoroughly tested. The developments that resulted from this thesis have been incorporated to the Isogray software by DOSIsoft, allowing further validation in clinical conditions
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Héliodore, Frédéric. "Simulation bidimensionnelle du transistor à effet de champ AsGa à grille submicronique : application à l'optimisation des composants faible bruit." Lille 1, 1987. http://www.theses.fr/1987LIL10203.
Анотація:
Un modèle de résolution bidimensionnelle qui permet une description précise des divers phénomènes intervenant dans le fonctionnement du TEC à grille submicronique. Ce modèle a permis d'analyser les influences du profil de dopage de la couche active, des phénomènes de surface et d'interface couche active-substrat semi-isolant, et de préciser l'intérêt de nouvelles structures à canal enterré (buried channel)
Тези доповідей конференцій з теми "Surfaces – Texture – Simulation, Méthodes de":
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Chen, Lingping, Yanchao Zhang, Yahui Cui, and Minghu Yin. "Friction Simulation Analysis of Finger Seal with Different Surfaces Texture." In 2021 International Conference on Intelligent Transportation, Big Data & Smart City (ICITBS). IEEE, 2021. http://dx.doi.org/10.1109/icitbs53129.2021.00203.
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Mengoni, Maura, Paolo Morichetti, Margherita Peruzzini, and Michele Germani. "A Method for Roughness and Texture Simulation via Tactile Displays." In ASME 2011 International Design Engineering Technical Conferences and Computers and Information in Engineering Conference. ASMEDC, 2011. http://dx.doi.org/10.1115/detc2011-48880.
Анотація:
This paper presents a tactile synthesis method to provide roughness and texture coarseness sensations using a selective stimulation approach implemented by a tactile display. Digitizing, elaborating and processing real material surfaces obtain signals. The selection of their frequency range is based on the reactive frequencies of SAI and FAI types receptors. An electro-tactile display provided with a mechanical vibration to stimulate FAII units located at the deeper skin layers has been developed. A SW tool allows to manage selective signals modulation and configuration according to the displayed material. The research aims at overcoming a crucial problem concerning the signals adopted by most electro-tactile displays to stimulate skin mechanoreceptors. The paper focuses on the description of the adopted method and of the implemented software tool to control the tactile display. Preliminary experimentations were carried out to measure the system’s latency, accuracy and reliability. Experimental sessions show a promising system response: minimal latency (30ms), good reliability (>98%) and acceptable accuracy (>70%).
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Gru¨ebler, R., and P. Hora. "Simulation of the Tribological System in Sheet Metal Processes on the Micro Scale." In World Tribology Congress III. ASMEDC, 2005. http://dx.doi.org/10.1115/wtc2005-63548.
Анотація:
The topography of the sheet metal and tool surface influences the contact behavior between the tool and the sheet metal. With a simulation on the micrometer scale the topographical deformation of the sheet metal is elasto-plastically modeled using an explicit finite element method. The model of the lubricant in between is based on a simplified method calculating the pressure and velocity of the liquid with Darcy’s law. A flat rigid tool is pressed on the sheet metal surface simultaneously with a constant lateral motion. Simulations were performed with real and modeled surfaces. The topographies show different tribological behavior depending on their texture.
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Weisenberger, Janet M., and Michael J. Krier. "Haptic Perception of Simulated Surface Textures via Vibratory and Force Feedback Displays." In ASME 1997 International Mechanical Engineering Congress and Exposition. American Society of Mechanical Engineers, 1997. http://dx.doi.org/10.1115/imece1997-0377.
Анотація:
Abstract In human sensing of surface texture, both force feedback from surface features and vibratory feedback from repeated stimulation of tactile mechanoreceptors may be involved. The present study investigated the effectiveness of two haptic interfaces, one providing force feedback to the fingertip, and the other providing vibratory feedback to the fingertip, in conveying aspects of surface texture. Results for the vibratory display indicated that subjects could differentiate surfaces that differed in vibratory frequency, intensity, and spatial density. For the force display, we obtained minimum values for differences in spatial frequency and amplitude that permitted discrimination between pairs of surfaces. Implications for the simulation of real surfaces are discussed.
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Zhou, Zhou, and Chung-Lung Chen. "Flooded Two-Phase Flow Dynamics and Heat Transfer With Engineered Wettability on Microstructured Surfaces." In ASME 2013 4th International Conference on Micro/Nanoscale Heat and Mass Transfer. American Society of Mechanical Engineers, 2013. http://dx.doi.org/10.1115/mnhmt2013-22023.
Анотація:
Flooding caused by excessive droplet feeding on heat dissipation area periodically occurs for droplet-based thermal management, including spray cooling and electro-wetting. The conventional highly wettable texture of surfaces, which is designed for thin film evaporation, has negligible effect on improving thermal performance during flooding. This work examines a combination of micro-pillar structures and engineered wettability that aims to improve the liquid-vapor phase change intensity and heat dissipation rate during flooding. Numerical simulation has been made to investigate the thermal and dynamic impact of the proposed combination structure on boiling and evaporation, with control variables of pillar height and pillar array density. A transient 3-D volume-of-fluid (VOF) model has been developed to analyze behaviors of bubble growth, coalescence, and departure processes. Parameters including volumetric liquid-vapor mass transfer rate, heat source temperature and heat transfer coefficient are examined. The results indicated the structured surface can reduce bubble sizes and enhance bubble departure rates. The optimized value of pillar height exists. The pillar height has more impact on cooling enhancement than pillar array density when the increased solid-liquid interface area was kept the same.
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Watson, Cori, Wisher Paudel, Houston G. Wood, and Brian K. Weaver. "Quantifying the Linearity of the Fluid Dynamics for Noncontacting Annular Seals." In ASME 2016 International Mechanical Engineering Congress and Exposition. American Society of Mechanical Engineers, 2016. http://dx.doi.org/10.1115/imece2016-66804.
Анотація:
Non-contacting annular seals are used in turbomachinery to reduce the leakage of working fluid. The leakage is caused by a pressure differential across the seal and is reduced through textures cut into the surface of the seal. Three common types of non-contacting annular seals are labyrinth seals, hole-pattern seals, and helical groove seals. Labyrinth seals have circumferentially cut grooves as their surface texture. Helical groove seals have continuously cut grooves following a helical path along the surface. Hole-pattern seals have holes patterned across the surface. Each surface texture causes different flow patterns and sealing mechanisms. These non-contacting annular seals can have textures cut across the surface of the rotor, the surface of the stator, or both. The goal of this study is to determine the degree to which the flow of seals with textures on both surfaces can be viewed as the superposition of the flow for a seal with the rotor surface textured and a smooth stator combined with the flow for a seal with the stator surface textured and a smooth rotor. To accomplish this goal, simulations were run in ANSYS CFX for each seal type and configuration for a variety of rotor speeds and pressure ratios to compare superimposed solutions to standard 3D solutions. The ability to superimpose solutions to a differential equation — and therefore a fluid dynamics system — is determined by the linearity of the differential equation. By comparing the superimposed solution with the standard solution, this study will quantify the degree of non-linearity in the system. The degree of divergence away from linearity will be compared against the rotor speed and pressure ratio, which are proportional to the Reynold’s number. The Navier-Stokes equation contains a non-linear inertial force term. The relative significance of the inertia forces is predicted by the Reynold’s number so a strong correlation is expected between the Reynold’s number and the agreement between the flow found by superposition and the flow found by the actual seal model. The other application of this research is to the computational modeling of annular seals. Annular seals can be computationally demanding and time consuming to model. This is especially true for seals with texture on both surfaces where millions of finite volumes may be needed in the simulation in order to find a convergent solution. For rotor speeds with strong agreement between the actual flow and the superimposed flow, superposition can be applied to perform faster simulations of seals with texture on both surfaces.
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Jocsak, Jeffrey, Yong Li, Tian Tian, and Victor W. Wong. "Analyzing the Effects of Three-Dimensional Cylinder Liner Surface Texture on Ring-Pack Performance With a Focus on Honing Groove Cross-Hatch Angle." In ASME 2005 Internal Combustion Engine Division Fall Technical Conference. ASMEDC, 2005. http://dx.doi.org/10.1115/icef2005-1333.
Анотація:
Frictional losses in the piston ring-pack of an engine account for approximately 20% of the total frictional losses within an engine. Although many non-conventional cylinder liner finishes are now being developed to reduce friction and oil consumption, the effects of the surface finish on ring-pack performance is not well understood. The current study focuses on modeling the effects of three-dimensional cylinder liner surface anisotropy on piston ring-pack performance. A rough surface flow simulation program was developed to generate flow factors and shear stress factors for three-dimensional cylinder liner surface textures. Rough surface contact between the ring and liner was modeled using a previously published methodology for asperity contact pressure estimation between actual rough surfaces. The surface specific flow factors, shear stress factors, and asperity contact model were used in conjunction with MIT’s previously developed ring-pack simulation program to predict the effects of different surface textures on ring-pack behavior. Specific attention was given to the effect of honing groove cross-hatch angle on piston ring-pack friction in a stationary natural gas engine application, and adverse effects on engine oil consumption and durability were also briefly considered. The modeling results suggest that ring-pack friction reduction is possible if the liner honing cross hatch angle is decreased by reducing the feed-to-speed ratio of the honing tool. Reducing the cross-hatch angle increased oil flow blockage and increased the lubricant’s effective viscosity during mixed lubrication. This allowed more load to be supported by hydrodynamic pressure, reducing ring-pack friction. However, there appeared to be a potential for increased oil consumption and scuffing tendency corresponding to a decrease in honing cross-hatch angle.
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Rashwan, Ola H., and Vesselin Stoilov. "MicroSurface Texturing for a Minimum Coefficient of Friction." In ASME 2017 International Mechanical Engineering Congress and Exposition. American Society of Mechanical Engineers, 2017. http://dx.doi.org/10.1115/imece2017-71466.
Анотація:
In recent years, micro surface texturing for friction and adhesion control has gained momentum in a wide range of applications, such as MEMS devices, punches, and tools used metal forming processes, and injection molding machines. In this study, air hardened tool steel, A2, with micro hexagonal dimples of different sizes and densities but constant depth, have been modeled and tested under dry sliding contact. Three-dimensional finite element models depict sliding dry contact between a rigid indenter and elastic-plastic textured surfaces are simulated. Coefficients of friction have been determined and compared for different texturing sizes and densities. In addition, these hexagonal patterns were fabricated on tool steel (A2) samples using photolithography. Coefficients of friction were experimentally measured using micro scratch tribometer. Both simulation and experimental results show there is a strong correlation between micro-texturing parameters and coefficient of friction. The results demonstrate that under dry sliding contact, coefficient of friction can be controlled through optimization of micro texturing parameters, specifically the spatial texture density (D/L) which is equal to the ratio of the size of the dimple (D) to the distance between the centers of two consecutive dimples (L). A minimum coefficient of friction exits at values of spatial texture densities (D/L) that range between 0.25 and 0.5 for this specific material.
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Neumann, Karoline M., and Sören Ehlers. "Power Spectrum for Surface Description of Corroded Ship Structure From Laser Scan." In ASME 2019 38th International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering. American Society of Mechanical Engineers, 2019. http://dx.doi.org/10.1115/omae2019-95907.
Анотація:
Abstract Strength of corroded marine structures is in the industry traditionally assessed using average thickness reduction together with the assumption of a uniform surface. In academia it is however realised that the surface texture will influence the strength where the effect of the irregular surface is considered through various parameters such as reduced material properties, roughness, geometrical ratios and thickness distributions. In this paper, the objective is to present a power spectrum which describes the corroded surface topography. Therefore, power spectra of surface and thickness are produced from 3D laser scan of real corroded mild steel specimens from a 30 year old ship using Fast Fourier Transform (FFT). The frequency distribution describes the spatial variability, wherefrom the autocorrelation function (ACF) is deduced. A log-log fit is made to the power spectrum, where the interception with the ordinate axis describes the corrosion severity. This way of describing the surface pattern of the corrosion deterioration may serve as input to novel ways of calculating corroded strength and fatigue initiation as well as simulation of corroded surfaces.