固体火箭发动机绝热层三维可视化技术研究

直观展示固体火箭发动机绝热层的厚度变化对维护发动机的工作性能有着重要作用。针对大尺寸结构工件,微小厚度变化显示相互制约的难题,提出了基于颜色渲染的绝热层厚度三维可视化方法。首先采用曲率精简法对原始点云数据进行预处理,在大比例精简点云数据的同时,保留绝热层厚度变化特征信息;然后利用基于优化准则的扫描线三角剖分算法对精简后的点云数据进行三角剖分;最后根据设定的基准面,构建颜色映射模型,将绝热层厚度值转换为颜色信息,并对其进行渲染,通过颜色变化展示出绝热层的厚度变化。实验结果表明,该方法在展示长度为11 150 mm的发动机粘贴绝热层的同时,能精确直观显示出绝热层小于0.5 mm的厚度变化。

激光点云固体火箭发动机内腔容积测量方法研究

为实现固体火箭发动机(SRM)内腔容积的精确测量,提出基于凹包分割的Delaunay三角剖分容积测量方法。首先按照特定的方向和切片宽度等间隔切割点云数据,提取一系列点云切片,将其投影到XOY平面上得到投影轮廓线。利用计算向量旋转角的方法在轮廓线上搜寻凹点,将相邻凹点视为1个凹包,根据凹包匹配规则确定分割点对进行切片分割。然后利用Delaunay三角剖分算法对分割后的切片构建三角网,根据三角形面积公式计算分割后的切片面积,将其累加得到整个切片面积。最后利用切片面积与切片宽度计算出各部分容积,累加得到固体火箭发动机内腔容积。结果表明:该文提出的容积测量算法相对误差为2.34%,相比于像素法的4.01%,可提高测量精度。可见,该文方法是一种更为精确的固体火箭发动机容积测量方法。