校企合作畢業(yè)設(shè)計(jì)

深微孔三維光場測量系統(tǒng)設(shè)計(jì)

能源與動(dòng)力工程

資助企業(yè): 奕目(上海)科技有限公司

資助年份: 2025

企業(yè)導(dǎo)師: 李浩天

指導(dǎo)教師: 施圣賢、李浩天

項(xiàng)目成員: 趙雨萌、萬昊明

項(xiàng)目海報(bào)
項(xiàng)目視頻
項(xiàng)目簡介

項(xiàng)目概述

航空發(fā)動(dòng)機(jī)朝更高推重比、更高渦輪進(jìn)口溫度方向發(fā)展,氣膜孔冷卻是保證2100K以上渦前燃?xì)鉁囟鹊年P(guān)鍵技術(shù)。而氣膜孔的加工誤差所導(dǎo)致的相關(guān)幾何參數(shù)變化,會(huì)極大改變氣膜孔冷卻效率,縮短高溫部件壽命,威脅發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行安全。經(jīng)與合作企業(yè)現(xiàn)場交流,氣膜孔當(dāng)前采用芯棒測量為主,存在測不準(zhǔn)、測的慢的問題光場相機(jī)通過微米透鏡陣列、仿生昆蟲復(fù)眼,單相機(jī)實(shí)現(xiàn)三維成像。本項(xiàng)目利用此技術(shù)開發(fā)微深孔三維光場測量系統(tǒng),在保證精度的同時(shí),大幅提升效率。


項(xiàng)目目標(biāo)

1.系統(tǒng)搭建:搭建線激光、復(fù)雜構(gòu)件多自由度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)和超景深光場成像測試系統(tǒng); 

2、算法開發(fā):開發(fā)超景深光場三維點(diǎn)云融合算法及氣膜孔三維特征參數(shù)提取算法,開發(fā)軌跡規(guī)劃算法以及基于多視角三維點(diǎn)云融合算法,開發(fā)稀疏點(diǎn)云與稠密點(diǎn)云融合算法。

3、精度驗(yàn)證:針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)圓形、異形氣膜孔,對(duì)比顯微共聚焦,開展精度驗(yàn)證實(shí)驗(yàn);

4、實(shí)物測量:在以上任務(wù)的基礎(chǔ)上,測量某真實(shí)樣件氣膜孔。


項(xiàng)目成果

1.搭建三維光場測量系統(tǒng),測量在保證精度的同時(shí)大幅提升效率:測量效率滿足單孔測量時(shí)間500ms~5s之間,測量精度滿足?d<10um,??=1°。對(duì)比芯棒測量,解決了測不準(zhǔn),測得慢的現(xiàn)實(shí)問題;對(duì)比顯微共聚焦測量,測量精度略有降低的同時(shí),測量效率提高20倍以上。

2.測量結(jié)果獲企業(yè)認(rèn)可并計(jì)劃推廣應(yīng)用:該項(xiàng)目與120廠,608所和624所展開合作,對(duì)火焰筒、火焰盤和渦輪葉片上的氣膜孔展開了測量,并深入現(xiàn)場考察、交流,為實(shí)際設(shè)計(jì)與生產(chǎn)提供了重要的參數(shù)指導(dǎo),并持續(xù)推進(jìn)車間實(shí)時(shí)測量應(yīng)用。


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