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基于数据映射优化的航空机匣变形测量偏差比对
被引量：
4
1
作者
刘辉
梁晋
+2 位作者
叶美图
郭建英
李磊刚
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第20期2930-2942,共13页
为了解决航空发动机机匣性能试验中双目DIC变形测量偏差难以全场、精确量化的问题,提出了一种系统、全面的DIC测量数据与有限元仿真数据之间的映射方法。首先,采用FPFH特征和ICP算法精确配准两类点云数据,完成了数据坐标系的精确对齐;...
为了解决航空发动机机匣性能试验中双目DIC变形测量偏差难以全场、精确量化的问题,提出了一种系统、全面的DIC测量数据与有限元仿真数据之间的映射方法。首先,采用FPFH特征和ICP算法精确配准两类点云数据,完成了数据坐标系的精确对齐;然后使用遗传算法优化的拟合神经网络调整有限元节点位置,从而消除两类数据间节点位置不一致的问题,完成仿真网格向DIC网格的高精度映射;最后,使用逐点最小二乘应变估计算法统一了有限元仿真和DIC测量的应变计算模式,得到与DIC属性一致的有限元比对数据,从而实现被测面全场变形的偏差估计。机匣刚度实验中肋板处的变形比对结果显示,网格节点的映射精度优于1×10-6mm,仿真变形和DIC变形的偏差云图与偏差曲线具有良好的一致性,且能够显示DIC测量偏差存在的具体位置,在未来航空发动机机匣及类匣体的研制和测试领域具有良好的应用前景。
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关键词
数字图像相关
变形偏差
有限元仿真
点云配准
网格映射
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职称材料
反射镜面辅助的航空机匣三维变形多视角测量
被引量：
2
2
作者
郭建英
梁晋
+2 位作者
叶美图
王明明
石炜
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第24期3105-3115,共11页
针对航空发动机机匣部分表面变形场无法使用常规的三维数字图像相关(3D-DIC)设备充分测量的问题,提出了一种反射镜面辅助的机匣三维变形多视角测量方法,并构建了一套与方法相适应的机匣三维变形多视角测量系统。引入高精度的相机标定方...
针对航空发动机机匣部分表面变形场无法使用常规的三维数字图像相关(3D-DIC)设备充分测量的问题,提出了一种反射镜面辅助的机匣三维变形多视角测量方法,并构建了一套与方法相适应的机匣三维变形多视角测量系统。引入高精度的相机标定方法,提出了反射成像的校正方式,采用经典的数字图像相关匹配算法,利用摄影测量将多个DIC单元的测量数据对齐在同一坐标系下,从而获得了同一时刻多个视场的三维形貌和变形场。专门设计了单向拉伸试验,证明所提方法的形貌重建精度为0.03 mm,应变测量精度小于50με。将所提系统应用于航空发动机中介机匣加载试验中,实现了机匣肋板表面的多视场重建,并获得了相应的三维变形场,测量结果与有限元计算结果吻合。结果表明,该方法适用于航空发动机机匣变形的多视角测量,对复杂型腔体的结构设计和强度试验具有重要的工程价值。
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关键词
光学测量
反射成像
数字图像相关
坐标统一
机匣变形
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职称材料
题名
基于数据映射优化的航空机匣变形测量偏差比对
被引量：
4
1
作者
刘辉
梁晋
叶美图
郭建英
李磊刚
机构
西安交通大学机械工程学院机械制造系统工程国家重点实验室
新拓三维技术(深圳)有限公司创新实验室
中国航发四川燃气涡轮研究院强度传动试验研究室
出处
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第20期2930-2942,共13页
基金
国家自然科学基金资助项目(No.52275543)
国家重点研发计划资助项目(No.2022YFB4601802)
国防科工局稳定支持科研项目资助(No.J201912024)。
文摘
为了解决航空发动机机匣性能试验中双目DIC变形测量偏差难以全场、精确量化的问题,提出了一种系统、全面的DIC测量数据与有限元仿真数据之间的映射方法。首先,采用FPFH特征和ICP算法精确配准两类点云数据,完成了数据坐标系的精确对齐;然后使用遗传算法优化的拟合神经网络调整有限元节点位置,从而消除两类数据间节点位置不一致的问题,完成仿真网格向DIC网格的高精度映射;最后,使用逐点最小二乘应变估计算法统一了有限元仿真和DIC测量的应变计算模式,得到与DIC属性一致的有限元比对数据,从而实现被测面全场变形的偏差估计。机匣刚度实验中肋板处的变形比对结果显示,网格节点的映射精度优于1×10-6mm,仿真变形和DIC变形的偏差云图与偏差曲线具有良好的一致性,且能够显示DIC测量偏差存在的具体位置,在未来航空发动机机匣及类匣体的研制和测试领域具有良好的应用前景。
关键词
数字图像相关
变形偏差
有限元仿真
点云配准
网格映射
Keywords
digital image correlation
deviation of deformation
finite element simulation
point cloud registration
grid mapping
分类号
TP391.41 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
反射镜面辅助的航空机匣三维变形多视角测量
被引量：
2
2
作者
郭建英
梁晋
叶美图
王明明
石炜
机构
西安交通大学机械工程学院
中国航发四川燃气涡轮研究院强度传动试验研究室
出处
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第24期3105-3115,共11页
基金
国防科工局稳定支持科研项目资助(No.J201912024)。
文摘
针对航空发动机机匣部分表面变形场无法使用常规的三维数字图像相关(3D-DIC)设备充分测量的问题,提出了一种反射镜面辅助的机匣三维变形多视角测量方法,并构建了一套与方法相适应的机匣三维变形多视角测量系统。引入高精度的相机标定方法,提出了反射成像的校正方式,采用经典的数字图像相关匹配算法,利用摄影测量将多个DIC单元的测量数据对齐在同一坐标系下,从而获得了同一时刻多个视场的三维形貌和变形场。专门设计了单向拉伸试验,证明所提方法的形貌重建精度为0.03 mm,应变测量精度小于50με。将所提系统应用于航空发动机中介机匣加载试验中,实现了机匣肋板表面的多视场重建,并获得了相应的三维变形场,测量结果与有限元计算结果吻合。结果表明,该方法适用于航空发动机机匣变形的多视角测量,对复杂型腔体的结构设计和强度试验具有重要的工程价值。
关键词
光学测量
反射成像
数字图像相关
坐标统一
机匣变形
Keywords
optical measurement
reflection imaging
digital image correlation
coordinate alignment
deformation of casing
分类号
TP391.41 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于数据映射优化的航空机匣变形测量偏差比对
刘辉
梁晋
叶美图
郭建英
李磊刚
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
4
在线阅读
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职称材料
2
反射镜面辅助的航空机匣三维变形多视角测量
郭建英
梁晋
叶美图
王明明
石炜
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
2
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职称材料
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