跨音速機(jī)翼表面摩擦應(yīng)力測(cè)量技術(shù)研究.pdf

1、表面摩擦應(yīng)力的測(cè)量對(duì)提高交通運(yùn)輸工具性能具有重要的作用，并且它也是一個(gè)重要的基礎(chǔ)研究課題，可以用來描繪流場(chǎng)中流體表面的流體特征。在一些新興領(lǐng)域，例如流動(dòng)控制，表面摩擦應(yīng)力的測(cè)量也同樣具有非同一般的意義。又由于大型運(yùn)輸機(jī)的巡航速度都為跨音速附近，本文選取了“跨音速機(jī)翼表面摩擦應(yīng)力測(cè)量技術(shù)研究”作為研究課題，并以熒光油膜技術(shù)作為主要測(cè)量手段開展研究。
　　本文首先從油膜在全局表面摩擦應(yīng)力場(chǎng)作用下的演化規(guī)律著手，深入研究熒光油膜全局表面

2、摩擦應(yīng)力測(cè)量模型，然后從降低解算時(shí)間和提高解算結(jié)果的精度兩個(gè)方面入手，提出了基于時(shí)間連續(xù)性假設(shè)的改進(jìn)算法和基于時(shí)間連續(xù)性假設(shè)的油膜迭代演化算法。兩種改進(jìn)算法的仿真結(jié)果表明：前者在保證測(cè)量精度的情況下，大大降低了解算時(shí)間；后者在降低解算時(shí)間的同時(shí)，提高了測(cè)量精度。
　　其次，在跨音速風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)中，獲取待測(cè)翼型表面油膜演化圖像時(shí)存在眾多不利因素，特別是翼型表面的振動(dòng)和扭曲；為了克服這些不利因素，本文深入研究了相機(jī)標(biāo)定的相關(guān)理論和方法，引

3、入了曲面投影測(cè)量技術(shù)。另外針對(duì)風(fēng)洞中拍攝圖像亮度不高、標(biāo)記點(diǎn)不易提取的問題，本文從相機(jī)針孔模型的成像原理切入，提出了一種適用于特定情況的基于邊緣提取的角點(diǎn)提取算法——根據(jù)特定情況下的映射模型推導(dǎo)出翼型表面上互相平行等間距的橫向標(biāo)記線之間的相互關(guān)系與縱向標(biāo)記線之間的相互關(guān)系，并運(yùn)用冗余信息融合的方法來降低標(biāo)記點(diǎn)提取的誤差。接著，圍繞相機(jī)內(nèi)外參數(shù)的解算方法，本文引入了以直接線性變換算法為基礎(chǔ)的優(yōu)化算法。之后，本文將曲面投影測(cè)量技術(shù)與考慮畸變