Разработка системы оптической метрологии для измерения деформаций объектов в результате нагрузочных испытаний

Цель НИОКР: создание программно-аппаратного комплекса оптической метрологии для измерения деформаций объектов в результате нагрузочных испытаний. Актуальность НИР определяется необходимостью проведения нагрузочных испытаний на всех основных этапах опытно-конструкторских работ по созданию сложных механических систем в большинстве отраслей промышленности. Не менее актуальным является переход от тензометрического метода измерения деформаций к оптикометрическому, поскольку последний позволяет измерять статические и динамические деформации с высокой точностью в большом количестве контрольных точек, не требует интерпретации результатов при переходе от одних физических величин к другим и не зависит от температуры окружающей среды. Научная и техническая новизна разрабатываемого программно-аппаратного комплекса состоит в следующем: 1. Упрощенная системы калибровки камер в пространстве (для измерения деформаций необходимо понимать взаимное расположение камер). Упрощение обусловлено разработанным математическим алгоритмом калибовки, основанном на решении систем уравнений методом минимизации невязки относительно вершин калибровочного тетраэдра. Такой подход в дальнейшем позволит сократить общее время подготовки и проведения испытания без потери качества и достоверности полученных результатов. Минимизация математических вычислений способствует оптимизации всего программно-аппаратного комплекса с точки зрения вычислительных мощностей и скорости обработки данных, что позволит легко модернизировать комплекс под измерение динамической и вибрационной деформации с высокой частотой дискретизации данных. 2. Неограниченное масштабирование измерений. Методика калибровки камер (п.1) позволяет вводить в систему условно неограниченное количество камер для измерения деформаций объектов любого размера (ограничения обусловлены вычислительной мощностью ПК). При этом программно-аппаратный комплекс не требует использования конкретной аппаратной части, что позволит пользователю подбирать камеры и вычислитель исходя из его потребностей в точности и скорости измерений. Данный подход позволяет снизить общую стоимость программно- аппаратного комплекса.