一种高温风洞环境下材料的烧蚀速率测试装置及方法制造方法及图纸

本公开涉及一种高温风洞环境下材料的烧蚀速率测试装置及方法，其中，该装置包括：高温风洞考核舱，用于对被测试件进行高温风洞考核；第一多光谱相机及第二多光谱相机，用于采集被测试件表面的多个波段的图像；激光器，用于向被测试件发射激光，并在被测试件表面形成激光点云；处理设备，用于根据第一多光谱相机及第二多光谱相机在第一时刻所采集的被测试件表面的第一波段的图像，确定第一时刻激光点云的空间位置，并根据不同时刻对应的激光点云的空间位置，确定被测试件表面的烧蚀速率。通过本公开，可以在散斑退化或无散斑等情况下，确定被测试件表面的烧蚀速率，从而对被测试件在高温风洞环境下的力学、热学等性能进行有效评估。评估。评估。

【技术实现步骤摘要】
一种高温风洞环境下材料的烧蚀速率测试装置及方法


[0001]本公开涉及光学测量
，尤其涉及一种高温风洞环境下材料的烧蚀速率测试装置及方法。

技术介绍

[0002]在航空航天等领域，关键结构部件(例如，飞行器的发动机涡轮叶片、鼻锥和前缘等)在服役条件下需面临高温复杂环境。高温风洞考核是模拟飞行器等在服役环境中的有效手段，通过在高温环境下对被测试件进行测试，能有效评估被测试件的力学、热学等性能，为飞行器结构设计、热防护材料设计提供重要参考。
[0003]然而，在高温风洞考核过程中，被测试件表面的温度往往达到2000℃以上，甚至到3000℃，被测试件表面纹理或散斑极易发生减弱或消退的现象；此外，对于某些特殊材料或结构的被测试件，受其测试要求及测试指标所限，无法对被测试件表面进行加工处理以得到散斑，而仅能将被测试件表面本身纹理作为散斑；上述出现的散斑退化或无散斑等情况，会影响所测量的被测试件的烧蚀速率(或基于数字图像相关法所计算的变形场)等等信息，从而无法对被测试件的力学、热学等性能进行有效评估。

技术实现思路

[0004本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高温风洞环境下材料的烧蚀速率测试装置，其特征在于，包括：高温风洞考核舱、第一多光谱相机、第二多光谱相机、激光器、处理设备；其中，所述高温风洞考核舱的封闭空间内固定有被测试件，所述高温风洞考核舱上开设有观察窗；所述高温风洞考核舱用于对所述被测试件进行高温风洞考核；所述第一多光谱相机及所述第二多光谱相机，用于通过所述观察窗采集所述被测试件表面的多个波段的图像；所述激光器，用于向所述被测试件发射激光，并在所述被测试件表面形成激光点云；所述处理设备，用于根据所述第一多光谱相机及所述第二多光谱相机在第一时刻所采集的所述被测试件表面的第一波段的图像，确定第一时刻所述激光点云的空间位置；并根据不同时刻对应的激光点云的空间位置，确定所述被测试件表面的烧蚀速率。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一多光谱相机及所述第二多光谱相机均配置有双带通滤波器。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述双带通滤波器包括带通滤波器及带阻滤波器，所述带阻滤波器的阻带范围在所述带通滤波器的通带范围之内。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述根据所述第一多光谱相机及所述第二多光谱相机在第一时刻所采集的所述被测试件表面的第一波段的图像，确定第一时刻所述激光点云的位置，包括：根据所述第一时刻所采集的所述被测试件表面的第一波段的图像，及所述第一多光谱相机及所述第二多光谱相机的标定参数，基于双目立体视觉确定第一激光点云在第一时刻的空间位置。5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述根据不同时刻对应的激光点云的空间位置，确定所述被测试件表面的烧蚀速率，包括：根据所述第一激光点云在第一时刻的空间位置，确定所述第一激光点云的法向量；确定所述第一激光点云的法向量与第二时刻被测试件表面的交点的空间位置；其中，所述第二时刻被测试件表面由多个激光点云在第二时刻的空间位置确定；根据所述交点的空间位置、所述第一激光点云在第一时刻的空间位置、所述第一时刻及所述第二时刻，确定所述被测试...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯雪，唐云龙，张金松，岳孟坤，王锦阳，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：