航空发动机损伤叶片的激光交叠式三维重建

作者：张鹏程; 刘瑾^*; 杨海马^*; 杨萍; 虞梓豪

来源：激光与光电子学进展, 2020, 57(16): 323-331.

• 航空发动机叶片
• 激光检测
• 点云处理
• 迭代最近点
• 逆向工程

航空发动机叶片长期工作在高温高压的涵道中,容易发生断裂、划道、形变等损伤。损伤叶片增材修复的关键是对其进行三维数字建模,模型的精度直接影响到熔覆制造的质量。基于航空发动机叶片的空间扭转特征,提出了一种非接触式的激光交叠式三维重建方法。利用扫描策略中线激光测头与叶片相对位置的特征矩阵初始化点云配准参数,通过分配权值缩小源点云规模,对迭代最近点算法进行优化。最后对点云数据进行精简、网格化,建立了损伤叶片的三维模型。在配准过程中,分析了点云块的交叠率对模型精度的影响。实验结果表明,当交叠率为50%时,采集时间短、信息完整度高,通过标准量块阶梯验证了模型的测量精度为10μm,满足损伤叶片重建模型的精度要求。

• 单位
  上海理工大学; 上海航天设备制造总厂; 上海工程技术大学