Применение оптического метода видеограмметрии для измерения полей нормальной деформации панели фюзеляжа самолета

Авиационная и ракетно-космическая техника

Проектирование, конструкция и производство летательных аппаратов


DOI: 10.34759/vst-2020-2-52-60

Авторы

Бусарова М. В. *, Желонкин С. В. **, Кулеш В. П. *, Курулюк К. А. ***

Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского, ЦАГИ, ул. Жуковского, 1, Жуковский, Московская область, 140180, Россия

*e-mail: mera@tsagi.ru
**e-mail: zhelonkin00@gmail.com
***e-mail: ksusha_kp_13@mail.ru

Аннотация

Важной составной частью испытаний панелей фюзеляжа самолета на усталость и живучесть является изучение полей нормальной деформации выпучивания и коробления обшивки. В статье приведено описание оптического метода видеограмметрии и применения его для бесконтактных измерений распределенных нормальных деформаций панелей фюзеляжа пассажирского самолета при проведении испытаний панелей на внутреннее избыточное давление.

Ключевые слова:

бесконтактные измерения, видеограмметрический метод, нормальные деформации, поля деформации, разрушение конструкции

Библиографический список

  1. Баранов А.Н. Статические и теплопрочностные испытания летательных аппаратов. – М.: Издательский отдел ЦАГИ, 2009. – 203 с.

  2. Курулюк Д.В. Программное обеспечение для автоматизации проведения прочностных испытаний // Автоматизация в промышленности. 2017. № 4. С. 51-53.

  3. Князь В.А. Оптическая система захвата движения для анализа и визуализации трехмерных процессов // ГРАФИКОН’2015: Сборник трудов Юбилейной 25-й Международной научной конференции (Протвино, 22-25 сентября 2015). – Протвино: Изд-во Института физико-технической информатики, 2015. С. 232–236.

  4. Ahmadi F.F. Integration of industrial videogrammetry and artificial neural networks for monitoring and modeling the deformation or displacement of structures // Neural Computing & Applications. 2017. Vol. 28. No. 12, pp. 3709–3716. DOI: 10.1007/s00521-016-2255-2

  5. Atkinson K.B. (ed.) Close Range Photogrammetry and Machine Vision. – Whittles Publishing, Scotland, UK, 2001. – 384 p.

  6. Erickson G.E. Overview of Supersonic Aerodynamics Measurement Techniques in the NASA Langley Unitary Plan Wind Tunnel. – Technical Report NASA/TM-2007-214894. – NASA Center for AeroSpace Information, Hampton, Virginia, USA, 2007. – 107 p.

  7. Третьякова Т.В., Третьяков М.П., Вильдеман В.Э. Оценка точности измерений с использованием видеосистемы анализа полей перемещений и деформаций // Вестник Пермского государственного технического университета. Механика. 2011. № 2. С. 92–100.

  8. Black J.T., Pitcher N.A., Reeder M.F., Maple R.C. Videogrammetry dynamics measurements of a lightweight flexible wing in a wind tunnel // Journal of Aircraft. 2010. Vol. 47. No. 1, pp. 172-180. DOI: 10.2514/1.44545

  9. Беспалов В.А., Гоцелюк Т.Б., Лазненко С.A., Матвеев К.А., Чаплыгин В.Н. Расчетная оценка коэффициентов интенсивности напряжения и длительности роста поверхностных трещин в типовых деталях сложной геометрии // Вестник Московского авиационного института. 2008. Т. 15. № 4. С. 111-117.

  10. Виноградов Ю.И., Гусев Ю.А., Золотухин В.С. Методы исследования концентрации напряжений в оболочках // Вестник Московского авиационного института. 2005. Т. 12. № 3. С. 61-65.

  11. Burner A.W., Liu T., DeLoach R. Uncertainty of videogrammetric techniques used for aerodynamic testing // 22nd AIAA Aerodynamic Measurement Technology and Ground Testing Conference (24-26 June 2002, St. Louis, Missouri). AIAA 2002-2794. DOI: 10.2514/6.2002-2794

  12. Liu T., Cattafesta L.N., Radeztsky R., Burner A.W. Photogrammetry applied to wind-tunnel testing // AIAA Journal. 2000. Vol. 38. No. 6, pp. 964–971. DOI: 10.2514/2.1079

  13. Liu T., Burner A.W., Jones T.W., Barrows D.A. Photogrammetric techniques for aerospace applications // Progress in Aerospace Sciences. 2012. Vol. 54, pp. 1-58. DOI: 10.1016/j.paerosci.2012.03.002

  14. Burner A.W., Liu T. Videogrammetric model deformation measurement technique // Journal of Aircraft. 2001. Vol. 38. No. 4, pp. 745–754. DOI: 10.2514/2.2826

  15. Burner A.W., Radeztsky R.H., Liu T. Videometric applications in wind tunnels // The International Society for Optical Engineering (SPIE– 1997, San Diego, California). 1997. Vol. 3174, pp. 234–247. DOI: 10.1117/12.279785

  16. Kuruliuk K.A., Kulesh V.P. Non-contact measurement of helicopter device position in wind tunnels with the use of optical videogrammetry method // 18th international conference on the Methods of Aerophysical Research ICMAR-2016 (Perm, 27 июня 03 июля 2016). – AIP Publishing, 2016, pp. 030006. DOI: 10.1063/1.4963948

  17. Курулюк К.А. Видеограмметрическая система для бесконтактных измерений полей деформаций крупногабаритных объектов // Труды МАИ. 2018. № 102. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=98870

  18. Кулеш В.П., Наумов С.М. Бесконтактные измерения полей нормальной деформации поверхности конструкций методом видеограмметрии при испытаниях на прочность // Ученые записки ЦАГИ. 2013. Т. XLIV. № 3. С. 91–103.

  19. Копотева К.А., Кулеш В.П., Наумов С.М. Применение оптического метода видеограмметрии для измерений полей нормальной деформации элементов конструкций летательного аппарата // Мир измерений. 2013. № 10. С. 8–12.

  20. Назаров А.С. Фотограмметрия: Учебное пособие для студентов вузов. – Минск: Тетра Системс, 2010. – 398 с.

  21. Ефимов А.И., Ильин В.Н. Методология определения формы объектов по данным видеоряда камеры // Труды МАИ. 2017. № 95. URL: http://trudymai.ru/eng/published.php?ID=84590

  22. Ignatiev K.I., Lee W.-K., Fezzaa K., Stock S.R. Phase contrast stereometry: fatigue crack mapping in three dimensions // Philosophical Magazine. 2005. Vol. 85. No. 28, pp. 3273–3300. DOI: 10.1080/14786430500155387

  23. Barrows D.A. Videogrammetric Model Deformation Measurement Technique for Wind Tunnel Applications // 45th AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit (08-11 January 2007, Reno, NV, United States). AIAA Paper 2007–1163. URL: https://ntrs.nasa.gov/search.jsp?R=20070003495

  24. Persson H. Estimation of Forest Parameters Using 3D Satellite Data: Stereogrammetry, radargrammetry and interferometry. – SLU Service/Repro, Uppsala/Alnarp. 2014, pp. 15–18. URL: https://pub.epsilon.slu.se/11658/1/persson_h_141119.pdf

  25. Moratto Z.M., Broxton M.J., Beyer R.A., Lundy M., Husmann K. Ames Stereo Pipeline, NASA’s Open Source Automated Stereogrammetry Software // 41st Lunar and Planetary Science Conference. 2010. URL: https://www.lpi.usra.edu/meetings/lpsc2010/pdf/2364.pdf

  26. Аэрофототопографические и фотограмметрические приборы и системы измерений // История геодезии. 2015. URL:https://istgeodez.com/aerofototopograficheskie-i-fotogramm/

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 1994-2020