24、微观结构特征的工程学

微观结构特征的工程学

1. 微观结构特征的关注点

在增材制造的后处理阶段，微观结构特征的工程化是一个关键环节。这些特征涉及在微观尺度（介于宏观和纳米之间）上打印零件的物理特性。具体来说，微观结构特征包括异常（如孔洞和裂纹）和微观结构描述符（如晶粒和相边界），这些特征的物理方面包括角度、大小或分布。这些微观结构特征在数据驱动的增材制造中起着至关重要的作用，既可以作为不同标准的基准真相，也可以支持结构到过程或结构到设计的逆向建模。

2. 特征来源

微观结构特征的主要来源包括扫描电子显微镜（SEM）图像和微观X射线计算机断层扫描（micro-XCT）。这些来源主要关注打印样本的横截面和体积，有时还包括表面图像，用于预测表面质量。具体来说：

• 扫描电子显微镜（SEM）图像 ：SEM图像通常用于捕捉打印样本的横截面，以进行详细的微观结构分析。这些图像提供了高分辨率的微观结构视图，有助于识别缺陷和特征。

• 微观X射线计算机断层扫描（micro-XCT） ：micro-XCT能够生成三维体素表示，有助于提取数据驱动模型所关心的特征。这些扫描提供了高保真的微观结构信息，特别适用于识别内部缺陷（如气孔）。

此外，高速X射线成像也被用于捕捉和分析微观尺度的增材制造特征，尽管其在数据驱动流程中的应用仍然有限。

3. 特征工程技术

微观结构特征的工程化通常涉及多种技术，包括图形变换、特征学习和知识库工程。以下是这些技术的详细介绍：

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