一种改进的粗糙表面线性变换重构方法

作者：夏富佳; 唐进元; 杨铎

来源：表面技术, 2022, 1-10.

• 表面重构
• 线性变换
• 概率密度函数
• 时频迭代
• 高度分布
• 自相关函数

目的 设计一种改进方法解决线性变换法无法实现任意偏斜度Ssk和峭度Sku组合的粗糙表面重构以及无法保证表面高度极值特征参数（包括最大高度Sz、最大峰高Sp和最大谷深Sv）的问题。方法通过求解表面高度概率密度函数代替线性变换法的Johnson转换，构造符合指定高度分布的非高斯序列，并借助时频迭代法保证重构表面高度参数的精度，在此基础上，设置特定的Ssk和Sku理论值证明所提改进方法的优越性，并利用重构喷丸表面和磨削喷丸表面与相应实测表面对比，验证改进方法的合理性。结果改进方法对任意Ssk和Sku组合的粗糙表面均能准确重构，且可以保证表面高度极值特征参数的精度，最大误差不超过5%。此外，借助于时频迭代法，改进方法有效避免了线性变换法中线性变换带来的原理性误差，重构表面精度高且鲁棒性好，利用改进方法重构的喷丸表面和磨削喷丸表面，其高度分布、自相关函数均与实测表面吻合良好，相关粗糙度参数最大误差低于5%。结论改进方法对比现有线性变换法可实现：1）Sq、Ssk和Sku值的精确保证以及表面高度极值特征参数的良好表征；2）任意指定高度分布和自相关函数的粗糙表面高效、精准的重构；3）喷丸和磨削喷丸重构表面高度分布的真实表达。

• 单位
  中南大学; 高性能复杂制造国家重点实验室