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航空发动机叶片复杂曲面轮廓测量关键技术研究的开题报告
开题报告
题目：航空发动机叶片复杂曲面轮廓测量关键技术研究
一、研究背景及意义
航空发动机是航空器的核心设施之一，叶片则是发动机中最重要的部件。叶片的制造技术、质量和性能直接影响到发动机的功率、效率和寿命。而叶片的复杂曲面轮廓测量技术则是保证叶片制造精度和性能指标的关键技术之一。
目前，传统的叶片测量方法主要采用物理测量方法，即在叶片表面贴上感应点，通过叫做“测头”的机械装置读取点的位置，再计算叶片形状；或采用标准块和三角板等测量手段。但由于叶片表面复杂曲面的特殊性质，使得这些传统的测量方法存在精度低、测量效率低、测量难度大等问题，严重制约了叶片制造的效率和质量。因此，为了提高叶片制造的精度和效率，研究基于光电测量技术的叶片表面复杂曲面轮廓测量关键技术，具有重要的理论和实践意义。
二、研究内容
本研究的主要内容包括：
1.叶片复杂曲面表面的特点和挑战。主要介绍传统叶片测量方法存在的问题，以及采用光电测量方法测量叶片复杂曲面表面的分析与评估。
2.复杂曲面测量理论分析。参照光学测量原理，建立适合叶片复杂曲面测量的数学模型，并分析该模型的测量精确度。
3.光电测量叶片复杂曲面的方法研究。介绍一般光电测量设备的实现原理、结构特点和主要参数，并根据光电测量高精度、高速度的特性，提出一种适合叶片复杂曲面测量的新方法。
4.叶片复杂曲面轮廓测量实验研究。选定相关叶片，利用提出的光电测量方法进行实验测量，并与传统的测量方法进行比较，验证提出的方法的可行性和优越性。
三、研究方法
本研究采用文献调研、数学建模、电子检测技术分析以及实验研究相结合的研究方法。
其中，文献调研主要是总结前人研究成果并阅读国内外期刊、论文、书籍和规范，为研究提供相关理论基础和现实应用背景；数学建模主要是根据传统光学测量原理，针对叶片曲面特点，建立适合叶片复杂曲面测量的数学模型；电子检测技术分析主要采用分析比较法，选取常用的光电测量设备进行特点比较，并结合实际需求提出新方法；实验研究主要是利用实验测量验证提出的新方法，以及与传统方法进行比较。
四、预期结果
通过本研究，将会得出两个主要结果：1）提出一种适合叶片复杂曲面测量的新方法，解决了现有方法中存在的精度低、测量效率低、测量难度大的问题，从而提高叶片制造的效率和质量；2）对该方法进行实验检测，验证该方法的可行性和优越性。
五、研究进度安排
本研究计划于2021年3月开始，共用时12个月，计划阶段和进度如下：
第1-3个月：文献调研和数学建模
第4-6个月：光电测量方法研究和实验策划
第7-9个月：光电测量方法实验研究
第10-11个月：数据处理和结果分析
第12个月：总结并完成论文写作
六、参考文献
[1]王宁宁.光电测量技术在离散制造业中的应用[J].分析仪器,2017,36(6):60-64.
[2]刘再生,杨小华.光纤传感技术及其在工制上的应用[J].光学精密工程,2002,10(3):250-252.
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[4]陈鑫,蔡锋,杨琳娅.基于三维激光测量与图像处理的汽车零部件测量系统[J].机械工程材料,2019,43(9):115-119.
[5]何璐,赵伟.基于数字摄像机和激光测距的工件快速测量系统[J].宇航技术,2019,2(1):89-91.