基于MATLAB图像处理的非接触式位移测量系统设计

为更好地测量格宾网片拉伸试验中网孔结点在网片平面内的位移,确定网孔的变形规律,利用MATLAB图像处理工具箱,并依托图形用户界面构建了一个非接触式位移测量系统。该系统涵盖了视频与图像处理和二维绘图两个部分,可实现视频分帧保存、图像识别、图像增强、图像分割、绘制位移时程曲线等诸多功能。通过结合实例阐述了该系统在非接触式位移测量中的应用,并对像素坐标与实际位置坐标转换精度进行了分析,确定了影响位移测量精度的主要因素。结果表明:基于MATLAB图像处理的非接触式位移测量方法不影响试验的正常运行,该文构建的非接触式位移测量系统使用简便,交互性和可视性强,对格宾网片网孔结点的位移测量具有较高的精度。

高精度变形测量装置

论文介绍了三种高精度变形结构变形测量装置.针对不同的需求,搭建适用的测试系统,能够解决最高达CTE≤1× 10-7/deg（温度范围-10℃～45℃）内的复合材料管件轴线方向变形测量；同时针对大尺寸的变形结构件产品,也设计了最高达2μm/1.8m×1.8m精度测试解决方案.

大口径望远镜平面止推轴承静力学分析

含轴承的轴系结构有限元分析是当前分析的难点,本文针对大口径望远镜方位轴系平面止推轴承的结构特点,设计并搭建了基于丹泰克动力学公司光学非接触式位移测量分析系统的平面止推轴承弹性趋近量测试平台。通过对平面止推轴承接触问题的实验研究,得到了平面止推轴承接触刚度曲线。建立了符合实际工况的有限元分析模型并给出了关键参数的推荐值。结果表明,所建立的有限元模型仿真结果与实验结果相差不超过2.47μm,最大误差仅为11%,验证了有限元模型建立的准确性,为大口径望远镜方位轴系静力学分析提供了可靠的依据。

Study on Coaxiality Measurement System of Compound Gear Shaft Based on Non⁃contact Optic

Aiming at the shortcomings of traditional contact measurement methods such as low measurement efficiency,high cost and low accuracy,a non-contact optical measurement method based on the laser displacement sensor is proposed.According to the relevant regulations of the coaxiality error evaluation standard and the structural characteristics of the compound gear shaft,we have designed and built a set of supporting software system as well as a hardware test platform.In this paper,the distance difference threshold and scale threshold methods are used to eliminate outlier data.The least squares circle is selected to calculate the center of the circle and the minimum containment cylinder axis method is used as the reference axis of the composite gear shaft.Compensated by the standard step shaft calibration,the coaxiality error of the composite gear shaft can be measured to be within 0.01 mm in less than two minutes.The range value of the multi-section measurement test is 0.065 mm.The average coaxiality error is∅0.476 mm.

视频测试系统在结构风洞测试应用的可行性研究

基于非接触式精密位移测量系统,对典型直立悬臂结构进行自由振动动力特性标定试验,将激光位移计与非接触式精密位移测量系统在结构典型位置处的自由衰减位移时程测试结果与傅里叶变换后的频谱结果进行吻合度对比,并进一步分析非接触式精密位移测量系统的高频识别适用性、抗噪性能、镜头焦距与测量精度的相关性。试验结果表明,非接触式精密位移测量系统最大采样频率与镜头焦距呈负相关,16 mm焦距镜头仅能实现200 Hz最大采样频率,表明大焦距镜头对于结构高阶频率的识别有一定限制性。在结构自由衰减位移时程大振幅区间,激光位移计与非接触式精密位移测量系统的测量数据吻合度高,小振幅区间下非接触式精密位移测量系统受环境噪声干扰,振幅测量结果呈放大趋势,可通过更换大焦距镜头实现一定程度的抗噪性能,16 mm焦距镜头相较于8 mm焦距镜头在自由振动测试结果小振幅区间可实现70%降噪率效果。风振响应风洞试验中,对于结构低阶频率的识别,视频位移计与加速度计吻合度极高,误差小于1‰。