基于运动放大和数字图像相关的高频振型识别方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于运动放大和数字图像相关的高频振型识别方法及系统，解决现有振型测试方式存在安装不便捷、定位精度低；测试过程慢、效率低；对高阶振型测试准确性低的问题。该方法包括1)将被测结构件固定并在表面喷涂散斑；2)在被测结构件外侧布置激光多普勒测振仪；3)向被测结构件施加激励信号，触发激光多普勒测振仪采集被测结构件的响应速度信号；4)对激励信号与响应速度信号采用估计法处理，获得频响函数，从中找出突频点并表示为f1,f2

【技术实现步骤摘要】
基于运动放大和数字图像相关的高频振型识别方法及系统


[0001]本专利技术属于模态测试
，具体涉及一种基于运动放大和数字图像相关的高频振型识别方法及系统，适用于轻质管路及薄壁结构的高阶模态振型辨识。

技术介绍

[0002]在液体火箭发动机中，由于振荡燃烧激励、流体激振和声学共振存在，导致液体火箭发动机内部在很宽的频率范围内存在激励能量。液体火箭发动机在实际工作过程中，若管路的频率与液体火箭发动机内部激励频率耦合时，会使管路发生共振，导致管路在短时间内疲劳破坏。为了避免管路在发动机工作过程中的疲劳破坏，需要对管路的高阶振型进行测试，根据实测振型管路振动方向对管路采取增强和改进措施，以提高发动机工作可靠性。
[0003]目前，对管路振型的测试方式主要有传统接触式测试、激光多普勒测振仪测试和DIC(数字图像相关)技术测试。
[0004]传统接触式是在管路上粘贴加速度传感器，由于管路外表面为曲面，加速度传感器安装不便捷，以及加速度传感器空间定位精度低；另外，粘贴加速度传感器的测试方法在应用于管路模态测试(模态测试包括频率和振型)时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于运动放大和数字图像相关的高频振型识别方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将被测结构件(7)的至少一端固定，并在被测结构件(7)表面喷涂高对比度散斑(4)；2)在被测结构件(7)外侧布置激光多普勒测振仪(1)，并使激光多普勒测振仪(1)瞄准被测结构件(7)的激光测振点；3)向被测结构件(7)施加激励信号f，同步触发激光多普勒测振仪(1)采集被测结构件(7)的响应速度信号x；4)对激励信号f与响应速度信号x采用估计法进行处理，获得激光测振点的频响函数H(ω)，从中找出频带B1～B2范围内的所有突频点，每个突频点对应于被测结构件(7)的峰值频率，所有突频点表示为f1,f2
……
,fn；其中，B1比A1小5～10Hz，B2比A2大10～20Hz，被测结构件(7)所安装的发动机部件激励频带范围为A1～A2；5)对被测结构件(7)分别施加定频为f1,f2
……
,fn的正弦激励信号，同时待被测结构件(7)振动稳定后拍摄每个正弦激励下的摄影视频，共获得n段不同激励频率下的摄影视频；6)对拍摄的各段摄影视频以相对应的激励频率为中心频率进行运动放大，获得n段运动放大后的摄影视频；7)对n段运动放大后的摄影视频分别进行DIC分析，得到高频振型。2.根据权利要求1所述基于运动放大和数字图像相关的高频振型识别方法，其特征在于：步骤4)中，所述估计法为H1估计法，频响函数H(ω)的公式如下：其中，G
xf
表示x与f的互功率谱估计，G
ff
表示f的自功率谱估计。3.根据权利要求2所述基于运动放大和数字图像相关的高频振型识别方法，其特征在于：步骤1)中，所述被测结构件(7)表面为被测结构件(7)摄影可见的外侧表面；所述散斑(4)为黑白散斑。4.根据权利要求3所述基于运动放大和数字图像相关的高频振型识别方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫松，张志伟，薛杰，赵瑞国，张留欢，王珺，刘子俊，
申请(专利权)人：西安航天动力研究所，
类型：发明
国别省市：