風(fēng)電葉片的質(zhì)量與承受風(fēng)力荷載，與風(fēng)電利用開發(fā)的經(jīng)濟(jì)性，風(fēng)電機(jī)組整體性能，風(fēng)能利用的效率有著密切的關(guān)聯(lián)。確保風(fēng)電葉片具有良好的扭轉(zhuǎn)載荷性能，有助于提升葉片的可靠性和工作效率。

新拓三維基于數(shù)字圖像相關(guān)法DIC技術(shù)，采用XTDIC三維全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了超大尺寸的大兆瓦風(fēng)機(jī)葉片的地面扭轉(zhuǎn)動(dòng)態(tài)變形測(cè)量試驗(yàn)。通過試驗(yàn)驗(yàn)證了XTDIC三維全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)在超大尺寸葉片測(cè)量的可行性、精度可靠性和戶外環(huán)境的適用性。

為了優(yōu)化葉片的性能，確?？煽俊踩?、長(zhǎng)壽命、低維護(hù)成本運(yùn)行性，需要復(fù)雜的仿真設(shè)計(jì)，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn)和驗(yàn)證。對(duì)于超大尺寸葉片在載荷下的變形數(shù)據(jù)收集難度大，在采用非接觸的數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)進(jìn)行測(cè)量過程中，需克服一系列的采集和測(cè)量難題。

1、超大尺度陣列測(cè)量

風(fēng)機(jī)葉片長(zhǎng)度76米，測(cè)試區(qū)域?yàn)?6m-48m，采用2組XTDIC三維全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)的陣列，采用多相機(jī)拼接算法，可實(shí)現(xiàn)100米以上超大區(qū)域的3D全視場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量覆蓋。由于工業(yè)相機(jī)無法與葉片高度持平，采用上仰角度的方式進(jìn)行測(cè)量。

2、超大尺度葉片標(biāo)定和光學(xué)畸變校正

XTDIC三維全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)基于超大尺度標(biāo)定技術(shù)，在現(xiàn)場(chǎng)架設(shè)完成后，高效完成XTDIC系統(tǒng)的標(biāo)定及包括鏡頭組在內(nèi)的光學(xué)畸變校正，實(shí)現(xiàn)超大尺度標(biāo)定精度和圖像精準(zhǔn)捕捉。

3、超大尺寸散斑制作

數(shù)十米長(zhǎng)的葉片測(cè)量區(qū)域，對(duì)于制作散斑是一個(gè)大工程的工作量，為了確保散斑的質(zhì)量實(shí)現(xiàn)高精度的數(shù)據(jù)采集分析，先在葉片上噴灑白色底漆，然后通過漏板等工具在表面噴涂不均勻黑色斑點(diǎn)，形成散斑圖案。全局編碼點(diǎn)黏貼，使用攝影測(cè)量系統(tǒng)獲取全局點(diǎn)。

4、環(huán)境光干擾因素的排除

對(duì)于測(cè)量環(huán)境光干擾，采用藍(lán)光投影以及消除環(huán)境光干擾算法降噪處理后，測(cè)量數(shù)據(jù)精度得到了保證，驗(yàn)證了XTDIC三維全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)干擾環(huán)境下數(shù)據(jù)的穩(wěn)健性和可靠性。