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解码风的力量——VDA 大型结构风洞测量案例
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2024-06-24 13:10:56来源: 中国机器视觉网

风的力量:飞翔与灾害

最近,著名导演宫崎骏的新作动画电影上映,引发人们又一波怀旧的热潮。从《风之谷》到《起风了》,宫崎骏的作品中蕴含了不少「风」元素。风,既是推动飞机翱翔的力量,也是自然灾害中的破坏力量。如何凭借风的流体属性优化设计飞行器,如何有效评估并避免飓风带来的影响,都是令人类钻研多年的课题。
由此,科学家们发明了风洞——将模型或实物固定在地面人工环境中,人为制造气流通过,由此模拟实体周围气体的流动情况,测量数据以评估气流对实体的作用效果。在空气动力学研究、飞行器设计研发、结构抗风性能评估等领域,风洞都是科学研究与工程实践的重要设备。

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—风洞测量方案:传统激光位移计 vs VDA

在风洞试验中,传统的测量位移的手段是采用激光位移计。但激光位移计在实际应用中有着诸多不足:量程小;需要反射面。如果被测物反射面小或位移量大,会造成无有效反射面的情况,影响测量;只能单点单向测量,难以应对大视野、多点测量场景。

VDA 三维刚性位移实时分析仪由如本科技自主研发,具有独立知识产权,基于数字图像相关性分析技术(DIC),可检测高达 0.001 个像素的位移。

VDA 安装简便、标定快速,采用非接触式测量,凭借高超的图像跟踪和配准技术,可大范围分析三维多点位移、三维全场位移、三维全场应变、振动、速度、加速度、频率、模态分析等参数,精准获取变形分布,有效克服传统测量方法存在的问题,高效、快速地解决风洞试验中的测量需求。

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极速标定

30 秒极速标定,安装和操作都很简单。

大范围、高精度三维测量

非接触式视觉方案具有大范围、高精度三维测量优势,对于 20 米的测量范围实现 0.01 mm 的位移精度。最大测量范围可达 100 米。

丰富功能

具有三维位移、三维坐标、速度、加速度、轨迹、振动模态分析功能。

客户案例集锦

大尺寸桥梁模型风洞试验

本案例为 15 米桥梁模型风洞试验,需要多点、同步测量三维位移和振动,传统位移传感器无法满足要求。VDA 在实现多点、同步测量的基础上,测量范围可达 20 米,且在 20 米测量范围时位移精度仍能达到 0.01 mm。

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光伏板风洞试验

本案例需测量风洞中光伏板的扭转,被测点通常在 100 个以上,且测量过程中不能干扰模型运行。VDA 大范围、多点、非接触测量的特性,使其精准适配测量需求。

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输电线模型

本案例中需要测量直径仅 3 mm 的输电线模型的三维位移,并且需要在输电线上设置 20 个以上的被测点。此外,输电线在风洞中的位移量较大,被吹起近 90 度。VDA 采用非接触式三维测量,测量范围大,精度高,可广泛用于结构模型静载、动载试验中结构上的多点位移。

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模态分析功能

除了位移、频率、加速度等方面的分析,VDA 还开发了模态分析功能,能更全面、精准地获取并分析振动数据。

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结语
风洞对于空气动力学研究、工程安全、工业制造都具有非常重要的应用价值,支撑着国防军事、航空航天、基建等领域的发展壮大。如本科技将继续潜心打磨 VDA 系列产品,为行业提供强有力的技术支撑。