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【机情无限 精彩毕设】机械2024届毕业设计(论文)中期检查优秀案例分享第二十五期——高速复杂流动结构的视频测量方法研究

时间:2024-04-18     作者:强荣杰     编辑:李艳梅     阅读:

学生姓名强荣杰

级班车辆2020-04班

指导教师卢耀辉

毕设题目高速复杂流动结构的视频测量方法研究

一、概况

1.选题意义

飞行器的武器内埋技术在提升飞行性能、降低飞行阻力方面效果显著,但其形成的空腔结构会产生复杂流场,不仅影响飞行品质,严重时还将危及飞行安全,因此对空腔复杂流动进行显示或观测有着重要意义,有助于认识复杂流动现象,为研究流动控制方法、探索物理机制提供依据,也是解决先进飞行器设计工程实际问题的重要手段。传统测量方法如背景纹影(BOS)受到光源强度等因素影响,难以提供定量结果。视频测量BOS技术结合推导非平行光偏折角计算公式,引入亚像素圆心定位算法,能很大程度上提高测量精度定量获取流场数据,直观的显示流场结构形态,有助于优化武器内埋设计,提高飞行器气动性能

2. 任务分解

1)查阅文献,了解武器内埋技术的高速复杂流动机理,掌握武器内埋技术、BOS技术和视频测量领域的研究成果和进展。

2)完成外文文献翻译与文献综述。

3)原理推导:结合视频测量方法推导非平行光的偏折角计算公式,,建立高速流场的偏折位移和偏折角等效模型,建立偏折角-折射率-等效密度的关系公式

3)利用算法编程预处理图像数据,提高解算精度,减小噪声干扰和计算量。

4)运用亚像素算法定位图像特征点,得到坐标数据。

5)由原理公式与亚像素定位所得坐标数据求解偏折位移、偏折角与等效密度场,并进行数据可视化处理。

6)用其他方法与本方法进行对比验证。

7)撰写论文完成答辩。

  二、已完成工作

  1.完成了外文文献翻译,以及BOS技术和视频测量领域的文献综述的撰写。

  2.完成了视频测量与BOS结合的原理部分的推导与撰写。


    3.背景图片的预处理,包括分割、去噪、边缘检测、轮廓提取、编码等。

    4.亚像素级圆心定位算法的实现。

  5.求解出了偏折位移与偏折角的数据,并完成数据可视化处理。

   三、下一步工作计划

  1.用有限差分法对原理推导所得含源项泊松方程进行求解,得到等效密度场的分布。

  2.用CFD仿真流场,与视频测量方法所得结果进行对比,评价测量的准确性。

  3.撰写论文,准备答辩。

  问题一该视频测量方法的主要提升在什么地方?

  回答相比于BOS法,视频测量能提供精确的数值解,即最终能获得流场中各点的等效密度值

  问题二如何验证测量的准确性?

  回答完成密度场求解后可利用CFD仿真手段验证对比该方法的测量精度和准确性。

通过这段时间的努力和探索,我对我的研究题目有了更深入的理解,并取得了一些初步的成果以下是我的一些体会和总结:

首先,我意识到了研究过程中的不确定性和挑战。即使在做好充分准备的情况下,研究中仍然会遇到各种问题和困难,如在完成了原理推导的部分后,如何提升坐标检测的精度一直困扰着我,偏折位移是后续求解的关键数据,其精度直接决定了重构的等效密度场的准确性,在不断的试错和努力下,我将亚像素级的坐标算法引入到图像处理中,实现了检测精度的提升

其次,我认识到了团队合作的重要性。在毕设的推进过程中,老师和师兄对我的指导和帮助对我解决问题、提升研究水平起到了关键作用,在这里我要衷心的感谢他们

最后,我深刻体会到研究工作需要持续不断的努力和坚持,往往需要花费大量的时间和精力才能取得令人满意的结果。在接下来的日子里,我将保持专注的态度,交出一份圆满的答卷。