涡轮叶片气膜孔孔周的应变测量方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112629839A(43)申请公布日2021.04.09(21)申请号202011301351.8(22)申请日2020.11.19(71)申请人西北工业大学地址710072陕西省西安市碑林区友谊西路127号(72)发明人温志勋王平李萌尹倩张诚江岳珠峰(74)专利代理机构北京律智知识产权代理有限公司11438代理人阚梓瑄(51)Int.Cl.G01M13/00(2019.01)G01N3/08(2006.01)G01N3/06(2006.01)G01B11/16(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图3页(54)发明名称涡轮叶片气膜孔孔周的应变测量方法(57)摘要本公开涉及涡轮叶片技术领域，尤其涉及一种涡轮叶片气膜孔孔周的应变测量方法。该应变测量方法包括：提供一涡轮叶片的试验件，该试验件上设有多个气膜孔；在试验件的表面上制作散斑，并使散斑区域覆盖各个气膜孔；根据试验件的表面尺寸和受载后的变形量，预估出试验件的视野范围；将采集相机安装在支撑架上，并结合预估出的视野范围对采集相机进行调整；对具有散斑的试验件进行拉伸试验，并利用采集相机采集试验件在拉伸过程中的散斑图像；对采集相机采集到的散斑图像进行后期处理，以得到气膜孔孔周的应变数据。该应变测量方法能够实现气膜孔的非接触测量，从而更好地分析气膜孔的孔周在试验过程中的应变情况。CN112629839ACN112629839A权利要求书1/2页1.一种涡轮叶片气膜孔孔周的应变测量方法，其特征在于，所述应变测量方法包括：提供一涡轮叶片的试验件，所述试验件上设有多个气膜孔；在所述试验件的表面上制作散斑，并使散斑区域覆盖各个所述气膜孔；根据所述试验件的表面尺寸和受载后的变形量，预估出所述试验件的视野范围；将采集相机安装在支撑架上，并结合所述视野范围对所述采集相机进行调整；对具有散斑的所述试验件进行拉伸试验，并利用所述采集相机采集拉伸过程中所述试验件上的散斑图像；对所述采集相机采集到的散斑图像进行后期处理，以得到所述气膜孔孔周的应变数据。2.根据权利要求1所述的应变测量方法，其特征在于，在所述试验件的表面上制作散斑，包括：在所述试验件的表面上均匀地喷射白色漆；在所述试验件的表面上喷射黑色漆，并使所述黑色漆以点状均匀地散落到所述试验件的表面上，以形成白底黑点的散斑；其中，所述白色漆和所述黑色漆在所述试验件的表面上的覆盖率各占50％。3.根据权利要求1所述的应变测量方法，其特征在于，结合所述视野范围对所述采集相机进行调整，包括：调整所述采集相机的高度和方位，以使所述采集相机正对所述试验件；结合所述视野范围对所述采集相机的焦距和所述采集相机的光圈进行调整。4.根据权利要求3所述的应变测量方法，其特征在于，结合所述视野范围对所述采集相机的焦距和所述采集相机的光圈进行调整，包括：将所述采集相机的光圈调至最大，以使所述试验件在所述采集相机中的图像的景深最小；调整所述采集相机的清晰度，并将所述采集相机的光圈调至所述视野范围需要的大小。5.根据权利要求3所述的应变测量方法，其特征在于，在对所述采集相机的焦距和所述采集相机的光圈进行调节之后，结合所述视野范围对所述采集相机进行调整，还包括：将所述采集相机的模式切换到散斑图像采集模式，并结合所述视野范围对所述采集相机进行标定。6.根据权利要求5所述的应变测量方法，其特征在于，结合所述视野范围对所述采集相机进行标定，包括：选择一标定板，所述标定板的面积和所述视野范围的比值为预定参数；将所述标定板放置在所述试验件的前面，使所述标定板部分接触所述试验件，以使所述采集相机的屏幕中出现蓝色点阵；沿多个方向移动所述标定板，并记录对应的多组图像；结合记录到的多组图像对所述采集相机进行标定，以校正所述采集相机的镜头畸变。7.根据权利要求6所述的应变测量方法，其特征在于，所述预定参数的取值范围为75％～85％。8.根据权利要求6所述的应变测量方法，其特征在于，沿多个方向移动所述标定板，并2CN112629839A权利要求书2/2页记录对应的多组图像，包括：沿水平轴倾斜所述标定板，并记录对应的多组第一图像；沿垂直轴倾斜所述标定板，并记录对应的多组第二图像；移动旋转所述标定板到所述视野范围的四个角落，并记录对应的多组第三图像。9.根据权利要求1所述的应变测量方法，其特征在于，对所述采集相机采集到的散斑图像进行后期处理，包括：比较各个所述气膜孔孔周的散斑在各个所述散斑图像中像素点级别的位置变化，以得到各个所述气膜孔孔周的变形量；根据各个所述气膜孔孔周的变形量，得到各个所述气膜孔孔周的应变数据。10.根据权利要求9所述的应变测量方法，其特征在于，所述试验件在变形前的散斑图像为参考图像，所述试验件在变形后的