Aeroelastische Experimente mit der Messung von kinematischen Variablen unter Anwendung der optischen Methoden
Title Alternative:Aeroelastické experimenty s měřením kinematických veličin optickou metodou
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Date
2015
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Technická univerzita v Liberci, Česká republika
Abstract
Kvalitní aeroelastický experiment se zabývá klíčovými veličinami pro popis dynamiky aeroelastických jevů. Jsou jimi poloha, rychlost a zrychlení tělesa a síly, které je vyvolaly. V předkládaném článku je popsáno provedené měření kinematických veličin bezkontaktní metodou založenou na snímání optického terče vysokorychlostní kamerou. Z naměřeného průběhu polohy byly vypočteny hodnoty rychlosti a zrychlení tělesa, které byly porovnány s daty získanými akcelerometrem. Výhodou představeného optického měření je minimální ovlivnění měřeného systému a dále možnost redundantního měření zpřesňujícího získávané výsledky. Jeho přínos je potvrzen experimentem na experimentálním aeroelastickém stojanu s leteckým profilem NACA 0012.
Zaawansowany eksperyment aeroelastyczny dotyczy kluczowych wielkości służących do opisu dynamiki zjawisk aeroelastycznych. Należą do nich położenie, prędkość i przyspieszenie ciała oraz siły, które go spowodowały. W niniejszym artykule opisano wykonane pomiary wielkości kinematycznych przy pomocy metody bezkontaktowej opartej na rejestrowaniu tarczy optycznej przy pomocy kamery o wysokiej prędkości zapisu. Na bazie zarejestrowanego przebiegu położenia obliczono wartości prędkości i przyspieszenia ciała, które porównano z danymi uzyskanymi przy pomocy akcelerometra (przyspieszeniomierza). Zaletą zaprezentowanych pomiarów optycznych jest minimalny wpływ na system pomiarowy oraz możliwość redundancyjnego pomiaru precyzującego pozyskiwane wyniki. Ich korzyści potwierdzono w ramach eksperymentu na doświadczalnym aeroelastycznym statywie z profilem lotniczym NACA 001.
A credible aeroelastic experiment deals with variables important for the description of dynamics of aeroelastic phenomena. These variables include, in particular, position, velocity, acceleration and the acting forces. This paper describes the measurement of kinematic properties based on an optical method, where the optical target is captured with a high frequency camera. Based on the evaluated position, there have been derived velocity and acceleration. The acceleration has been compared with the data measured with the accelerometer. A great advantage of the presented approach is the minimal influence of the measured system over the sensors and the possibility of redundant measurement as well. The contribution of the redundant measurement has been confirmed during an experiment performed on an aeroelastic experimental stand with the profile NACA 0012.
Ein glaubwürdiges aeroelastisches Experiment befasst sich mit Schlüsselvariablen für die Beschreibung der Dynamik von aeroelastischen Phänomenen, z.B. die Position, die Geschwindigkeit und Beschleunigung des Körpers und die Kräfte, die sie hervorgerufen haben. Im vorliegenden Artikel wird eine Messung von kinematischen Phänomenen unter Anwendung der kontaktlosen Methode auf Basis einer Aufnahme der optischen Zielscheibe mit einer Hochgeschwindigkeitskamera beschrieben. Aus dem gemessenen Positionsverlauf wurden die Geschwindigkeits- und Beschleunigungswerte des Körpers berechnet, die mit den aus dem Beschleunigungsmesser gewonnenen Daten verglichen wurden. Bei der vorgestellten optischen Messung ist die minimale Beeinflussung des Messsystems und weiter die Möglichkeit der redundanten Messung, die die Ergebnisse noch präziser machen kann, von Vorteil. Der Beitrag dieser Messung wurde mit einem Experiment mit dem Flügel NACA 0012 bestätigt.
Zaawansowany eksperyment aeroelastyczny dotyczy kluczowych wielkości służących do opisu dynamiki zjawisk aeroelastycznych. Należą do nich położenie, prędkość i przyspieszenie ciała oraz siły, które go spowodowały. W niniejszym artykule opisano wykonane pomiary wielkości kinematycznych przy pomocy metody bezkontaktowej opartej na rejestrowaniu tarczy optycznej przy pomocy kamery o wysokiej prędkości zapisu. Na bazie zarejestrowanego przebiegu położenia obliczono wartości prędkości i przyspieszenia ciała, które porównano z danymi uzyskanymi przy pomocy akcelerometra (przyspieszeniomierza). Zaletą zaprezentowanych pomiarów optycznych jest minimalny wpływ na system pomiarowy oraz możliwość redundancyjnego pomiaru precyzującego pozyskiwane wyniki. Ich korzyści potwierdzono w ramach eksperymentu na doświadczalnym aeroelastycznym statywie z profilem lotniczym NACA 001.
A credible aeroelastic experiment deals with variables important for the description of dynamics of aeroelastic phenomena. These variables include, in particular, position, velocity, acceleration and the acting forces. This paper describes the measurement of kinematic properties based on an optical method, where the optical target is captured with a high frequency camera. Based on the evaluated position, there have been derived velocity and acceleration. The acceleration has been compared with the data measured with the accelerometer. A great advantage of the presented approach is the minimal influence of the measured system over the sensors and the possibility of redundant measurement as well. The contribution of the redundant measurement has been confirmed during an experiment performed on an aeroelastic experimental stand with the profile NACA 0012.
Ein glaubwürdiges aeroelastisches Experiment befasst sich mit Schlüsselvariablen für die Beschreibung der Dynamik von aeroelastischen Phänomenen, z.B. die Position, die Geschwindigkeit und Beschleunigung des Körpers und die Kräfte, die sie hervorgerufen haben. Im vorliegenden Artikel wird eine Messung von kinematischen Phänomenen unter Anwendung der kontaktlosen Methode auf Basis einer Aufnahme der optischen Zielscheibe mit einer Hochgeschwindigkeitskamera beschrieben. Aus dem gemessenen Positionsverlauf wurden die Geschwindigkeits- und Beschleunigungswerte des Körpers berechnet, die mit den aus dem Beschleunigungsmesser gewonnenen Daten verglichen wurden. Bei der vorgestellten optischen Messung ist die minimale Beeinflussung des Messsystems und weiter die Möglichkeit der redundanten Messung, die die Ergebnisse noch präziser machen kann, von Vorteil. Der Beitrag dieser Messung wurde mit einem Experiment mit dem Flügel NACA 0012 bestätigt.
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Subject(s)
Citation
ISSN
1803-9782