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哈尔滨工程大学视频测量诊断飞机振动只需“望”10分钟
为确保飞机的设计符合实际飞行要求，诸如C919大型客机、ARJ21支线客机等大国重器在设计初期要进行飞机模型的风洞试验。但由于风洞高速气流的作用，飞机模型会出现强烈振动，导致试验数据出现误差，进而通过一定的测试手段解析振动信息尤为重要。
哈尔滨工程大学信通学院“慧眼识振”学生团队针对风洞振动测量自主研发的风洞模型振动视觉测量系统通过了中国航空工业集团气动院的现场测试，能够为风洞模型振动测量提供更可靠、快速的数值及视觉全要素信息支撑。
传统测量需要在飞机上安装传感器
传统的振动测量方法是在飞机模型的机翼、机身、尾翼等多个部位安装传感器收集振动数据。这种方法安装耗时、布线困难，同时传感器的自身重量会加重飞机负载，影响飞机振动测量的精度。“在飞机模型上安装传感器时，试验风洞就要同步停机一天时间，其带来的经济损失可达20到30万元。”团队负责人党萌萌说，“视觉测量相比于传统的传感器振动测量方法，可以将安装测试时间从数小时缩短至10分钟，为企业节省巨大的经济成本。”
团队成员采用视觉识别方法收集振动数据
风洞模型振动视觉测量系统则采用机器视觉捕获方式收集振动数据。这种无接触的数据收集方式，可避免飞机负载带来的数据不准确性。“眨一下眼睛的功夫，飞机模型就能振动400下，但我们的系统可以轻松捕获并完成测量。”团队负责人党萌萌表示，“团队研发的系统不仅可以准确分析出飞机模型整体的振动形态，还可以根据需求分析出机身、机翼、尾翼不同部位的不同振动频率，满足飞机设计人员调取不同位置的振动数据。”
“慧眼识振”学生团队共包括4名博士生、6名硕士生，在指导教师单明广的带领下，自2019年开始开展振动测量研究，其研究成果曾先后被北京玻璃钢研究院等单位应用。2024年6月，面向中国国际大学生创新大赛中“风洞模型振动模态视觉测量”的产业命题，团队开启了“揭榜应战”之路。团队先后6次赴中国航空工业集团气动院开展实地调研，了解行业痛点和技术难点，克服了飞机模型在风洞试验中高风速、高振动频率以及环境光照不均的影响，成功研发出风洞模型振动视觉测量系统。
团队成员在做风洞模型振动测量的准备工作
“振动模态视频测量与分析系统可以推动视觉测量技术在航空工业及相关领域的普及和应用，为行业提供更智能、更高效、更全面的解决方案”。党萌萌表示，“团队将立足产业所需，推动视觉振动测量技术迭代创新，协同解决企业发展中所面临的技术、管理等现实问题，为开展高端检测设备的研发贡献哈工程力量。
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