检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：杨振华华中科技大学

学位级别：硕士

在风洞试验的过程中,一些大飞机的试验模型的机翼将会不可避免的发生弹性变形,这种弹性变形将会严重地影响试验模型的气动特性,导致风洞试验得不到预期的试验结果,进而影响到飞行器的设计和性能评价。因此,针对这种情况,本学位论文的主... 详细信息

在风洞试验的过程中,一些大飞机的试验模型的机翼将会不可避免的发生弹性变形,这种弹性变形将会严重地影响试验模型的气动特性,导致风洞试验得不到预期的试验结果,进而影响到飞行器的设计和性能评价。因此,针对这种情况,本学位论文的主要研究目的,就是要测量风洞试验过程中试验模型机翼的弹性变形情况,用于修正该试验模型的风洞试验数据。本文针对国内某跨声速风洞全模试验段的具体应用环境,设计了一个双目视频模型变形测量系统(简称双目VMD测量系统)。该系统在试验模型的机身和机翼上表面布置特定样式的标记点,用两台高分辨率摄像机在风洞试验段顶部的观测窗口拍摄试验图像;利用双目立体视觉的原理,测量试验模型上标记点的三维坐标值;再通过对比试验前后特征标记点的三维坐标位置来计算试验模型机翼在气动载荷下的变形量。本文在设计和实现双目VMD测量系统的过程中,主要完成了以下几个方面的工作: 1)根据某跨声速风洞的具体试验环境,完成了双目VMD测量系统的硬件结构、软件结构以及风洞测试流程设计; 2)实现了双目VMD测量中的关键技术,包括特征标记点的识别及定位、标记点的跟踪、立体匹配、现场标定及三维重建; 3)设计并实现了双目VMD测量系统的地面试验平台,通过在试验平台上的测量实验,结果表明:该系统测量精度高,计算速度快,可达到风洞试验中实时在线测量的要求。

关键词：风洞试验模型变形测量 VMD测量系统双目立体视觉

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风洞模型变形单相机测量误差分析与补偿算法

引用

航空学报 2015年第7期36卷 2115-2124页

作者：孙岩中国空气动力研究与发展中心空气动力学国家重点实验室绵阳621000

从描述像空间坐标与物体空间坐标之间几何关系的共线方程出发,推导了风洞模型变形单相机测量试验中展向坐标不变假设诱导的物体空间坐标计算误差的公式。针对2m量级风洞试验段,分析了相机位于不同安装位置对坐标计算误差的影响。基于弹... 详细信息

从描述像空间坐标与物体空间坐标之间几何关系的共线方程出发,推导了风洞模型变形单相机测量试验中展向坐标不变假设诱导的物体空间坐标计算误差的公式。针对2m量级风洞试验段,分析了相机位于不同安装位置对坐标计算误差的影响。基于弹性变形中大展弦比风洞模型剖面近似保持刚性的物理特性,提出了一种展向位移补偿算法,用于减小或消除展向坐标不变假设诱导的空间坐标计算误差。最后,采用数学仿真方法对提出的展向位移补偿算法进行了评估,数据结果表明:在模型表面RX/RY和RZ/RY存在奇性、空间坐标计算结果误差较大需要修正的情况下,该补偿算法可以得到比较准确的展向位移计算结果,从而将空间坐标计算误差控制在比较合理的范围内。

关键词：风洞模型变形测量单相机误差补偿算法

来源：评论

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模型变形视频测量的相机位置坐标与姿态角确定

引用

实验流体力学 2010年第6期24卷 88-91页

作者：罗川张征宇孙岩喻波西南科技大学信息工程学院四川绵阳621010 空气动力学国家重点实验室四川绵阳621000 中国空气动力研究与发展中心四川绵阳621000

高速风洞试验中的模型变形视频测量(VMD)要求双(多)相机大角度大重叠的测量方式,而通过现有共线方程的线性化模型难以取得高精度的相机位置与姿态角,故推导包含共线方程泰勒展开二次项的非线性误差模型,建立3控制点的VMD相机位置与姿态... 详细信息

高速风洞试验中的模型变形视频测量(VMD)要求双(多)相机大角度大重叠的测量方式,而通过现有共线方程的线性化模型难以取得高精度的相机位置与姿态角,故推导包含共线方程泰勒展开二次项的非线性误差模型,建立3控制点的VMD相机位置与姿态确定技术。多个工程实例表明该技术能取得高精度的相机位置坐标与姿态角,有实用价值。

关键词：模型变形测量大角度共线方程相机位置与姿态

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风洞试验模型弹性变形视频测量系统设计及实现

风洞试验模型弹性变形视频测量系统设计及实现

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作者：刘捷哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

随着现代大型先进大展弦比民机、运输机设计精细度、复杂度的提高,粘性主导的飞机表面扰流越加复杂,雷诺数效应越加突出,对高雷诺数风洞试验和高试验数据质量需求越发急迫。在风洞试验中,大气动载荷作用下的模型变形已经成为与雷诺数具... 详细信息

随着现代大型先进大展弦比民机、运输机设计精细度、复杂度的提高,粘性主导的飞机表面扰流越加复杂,雷诺数效应越加突出,对高雷诺数风洞试验和高试验数据质量需求越发急迫。在风洞试验中,大气动载荷作用下的模型变形已经成为与雷诺数具有同等重要性的敏感参数,并导致气动力试验数据较大的误差,需要进行必要的气动弹性修正。作为重要的基础试验设施,在FL-9低速增压高雷诺数风洞中组建高精度测量系统对试验中的模型变形进行精准测量,可以提高试验数据质量,为我国先进大型民机、运输机研制提供试验技术保障。本文设计并实现了一套基于标记点特征和双目立体视觉测量方法的模型变形视频测量系统。对模型变形视频测量的关键工程技术进行了深入研究。主要研究内容为:首先,在参考国内外文献和对FL-9低速增压风洞试验特点详细分析的基础上设计了模型变形视频测量系统总体方案。从影响作用范围总结了两类测量精度影响因素。其次,针对实际试验工况下准确重构标记点空间坐标这个首要难题,本文对成像器件选择、标记点构造及特征提取方法、测量系统标定、相机布置方案、空气密度变化对测量的影响等导致标记点空间坐标重构误差的主要原因进行分析、研究,并从工程应用角度提出解决方法。再次,模型支撑机构在风载下的弹性变形是模型变形测量误差的主要来源,按理想情况计算相同迎角下吹风时模型位置与无风时模型位置的差量无法得到准确的结果。本文提出虚拟点测量技术来消除模型支撑机构变形误差。该方法基于合理吹风试验中模型机身不发生变形假设,并用机身表面标记点构建机身刚体,通过刚体变换获得当前模型位置的虚拟刚性机翼。当前模型机翼位置与虚拟刚性机翼位置的差量就是准确的模型变形量,成功解决这个关键问题。最后,FL-9风洞实际工况的验证试验结果与F1风洞试验结果较好吻合,说明试验结果是正确的,位移测量精度优于0.3mm,达到国内领先水平,具备实用能力。

关键词：模型变形测量弯曲扭转高雷诺数风洞立体视觉

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振动环境中相机位置坐标与姿态角解算的实验研究

引用

实验流体力学 2011年第3期25卷 56-59,65页

作者：张征宇罗川孙岩周桂宇黄诗捷中国空气动力研究与发展中心空气动力学国家重点实验室四川绵阳621000 西南科技大学信息工程学院四川绵阳621000

我国高速暂冲式风洞洞体振动较大,故振动环境中的相机位置坐标与姿态角解算技术对模型变形视频测量(VMD)至关重要。为此,建立振动模拟实验平台,研究相机位置坐标与姿态角求解方法,结果表明:基于蒙特-卡洛法的相机位置坐标与姿态角求解... 详细信息

我国高速暂冲式风洞洞体振动较大,故振动环境中的相机位置坐标与姿态角解算技术对模型变形视频测量(VMD)至关重要。为此,建立振动模拟实验平台,研究相机位置坐标与姿态角求解方法,结果表明:基于蒙特-卡洛法的相机位置坐标与姿态角求解法最适于振动环境中VMD测量的相机位置坐标与姿态角求解。

关键词：模型变形测量相机位置坐标与姿态角振动环境蒙特-卡洛法试验平台

来源：评论

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风洞模型静弹性变形对气动力影响研究

引用

空气动力学学报 2013年第3期31卷 294-300页

作者：孙岩张征宇邓小刚杨党国周桂宇中国空气动力研究与发展中心空气动力学国家重点实验室四川绵阳621000 中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所四川绵阳621000

介绍了一种基于模型变形视频测量系统和计算空气动力学研究静弹性变形对气动力影响的方法。利用模型变形视频测量系统获取模型在气动载荷作用下的静弹性变形,驱动模型表面网格运动,得到模型变形后的表面CFD计算网格。CFD计算变形前后网... 详细信息

介绍了一种基于模型变形视频测量系统和计算空气动力学研究静弹性变形对气动力影响的方法。利用模型变形视频测量系统获取模型在气动载荷作用下的静弹性变形,驱动模型表面网格运动,得到模型变形后的表面CFD计算网格。CFD计算变形前后网格外形下的气动力,研究模型变形对模型气动特性的影响。对一大展弦比连接机翼的测量与计算结果进行了分析,分析结果表明:模型变形对升力系数影响最大发生在升力线性变化的最大迎角附近,模型变形对阻力系数影响最大发生在失速迎角附近,模型静弹性变形对气动力的最大影响量远远超出风洞测力实验的精度指标,因此开展风洞模型静弹性变形影响研究与修正是十分必要的。

关键词：风洞模型静弹性变形气动力模型变形测量 CFD

来源：评论

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