高速相机

EN
高速相机
发现探索

在这里了解千眼狼最新动态

首页 > 发现探索 > 最新动态
利用高速摄像机NEO 25与数字图像相关DIC技术测量航空发动机叶片应变

1实验背景

航空发动机叶片在高速旋转工况中承受极大的气动载荷与离心力,其应变分布与动态响应直接关系到发动机的性能与安全。通过有限元等仿真手段可得到叶片仿真数据,但缺乏真实运行状态下的全场动态响应数据支撑,制约叶片设计与验证。某新型叶片研发团队,通过引入中科君达视界的高速摄像技术与数字图像相关DIC技术,开展非接触式应变测量,获取叶片在实际工况下的应变分布和振动特性。

2实验目的

2.1 利用DIC技术获取叶片在不同转速下的全场应变分布,验证仿真模型准确性。

2.2 分析叶根至叶尖的应变梯度,评估结构受力合理性。

2.3 评估真空环境、高速旋转工况下DIC测量方案的适用性。

3实验简介

实验选用中科君达视界的高速数字图像相关DIC仪器,含2台千眼狼NEO 25高速摄像机,具有1280×1024分辨率下25,000帧/秒采集帧率,架设于真空舱正下方,叶片位于舱内,两台高速摄像机形成合适夹角,搭配100mm长焦镜头与偏振片,捕捉叶片局部动态图像,并消除反光现象;叶片表面用哑光笔制作2mm散斑,提供DIC软件分析计算所需的随机纹理特征。高速摄像机捕捉全程启用锁相装置,确保拍摄区域稳定,不受叶片旋转影响。

13.png

4实验数据解析

4.1 基于FEA仿真模型预测的应变特征如下:

  • 空间分布:叶根处因约束强烈,应变最大,沿展向向叶尖递减,形成平滑过渡。

  • 载荷响应:应变随转速平方增长,整体呈阶梯状上升趋势。

  • 量级范围:峰值轴向应变1000με左右,符合材料弹性极限要求。

4.2 基于DIC仪器实测数据分析结果如下:

  • 单帧应变云图显示,叶根至叶尖的应变场整体呈现梯度过渡特征,叶根处应变大,到叶尖处逐渐变小,整体趋势符合仿真预期。

  • 各转速稳态段,全场平均径向应变均值随转速递增,增长呈阶梯状上升趋势,与仿真预期基本吻合,表明DIC仪器成功捕捉到由离心载荷引起的宏观变形响应。

  • 峰值应变水平位于800-1100με区间,与仿真预期量级一致,验证了DIC测量定量准确性。

微信图片_20250917150859.png

5实验结论

技术层面,千眼狼高速摄像技术结合数字图像相关DIC技术具备在真空、高转速环境下稳定获取叶片动态变形数据的能力,应变均值响应与仿真趋势一致,测量的主应变量级与理论预测相符,表明DIC技术适用于高速旋转叶片的动态特性分析。后续实验将通过在高曲率局部区域使用更细密的散斑,进一步提高应变梯度解析能力,更好地实现“仿真-实测”闭环验证。



相关资讯

高速相机

专注高速视觉感知与测量的科学仪器品牌

服务热线:400-859-1866

邮箱:sales@agiledevice.com

总部地址:安徽省合肥市包河富煌新视觉大厦

电话沟通
400-859-1866
在线咨询