一种用于提取大型结构工作模式形状的多摄像机立体声DIC系统

一种用于提取大型结构工作模式形状的多摄像机立体声DIC系统(中文7100字,英文PDF)
摘要
近年来，立体摄影测量和三维（3D）数字图像相关（DIC）受到社会的关注，因为它们具有非接触，快速和分布式测量能力，因此可收集大型风力涡轮机叶片上的运行数据。与仅在风力涡轮机叶片上的几个离散点处提供信息的传统方法不同，摄影测量可以在整个结构上提供大量分布式数据。使用相机对观察结构的其中一个挑战是视野有限。由于公用事业规模的风力涡轮机太大并且叶片测试设备内有物理限制，所以单独一对的数字图像相关（DIC）相机不能准确地测量需求范围内的结构。因此，为了在公用事业规模的风力涡轮机叶片上进行DIC测量，耦合几对摄像机以同时测量整个叶片的变形是被期望的。为了提取整个叶片的变形，需要将叶片的每个测量部分的测量变形缝合在一起。在本文中，多摄像机3D DIC测量用于识别放置在悬臂边界条件下的单个2.3米风力涡轮机叶片的共振频率和相应的操作形状。该装置由两对同步立体摄像机组成，其中每对摄像机测量一部分叶片的变形。各个测量值包括映射到通用坐标系的每对摄像机的几何形状和位移。然后，执行操作模态分析以提取悬臂式叶片的模态形状，并将提取的结果与叶片的有效有限元模型进行比较。使用两个相机对和DIC获得的结果证明了所提出的方法识别公用事业级风力涡轮机叶片的整个动态行为的巨大潜力。
关键词：数字图像相关  风力涡轮机  运行模态分析  拼接  叶片  摄影测量  点跟踪