DIC技术用于载荷对风力机叶片变形特性分析

风电叶片的质量与承受风力荷载，与风电利用开发的经济性，风电机组整体性能，风能利用的效率有着密切的关联。确保风电叶片具有良好的扭转载荷性能，有助于提升叶片的可靠性和工作效率。

新拓三维基于数字图像相关法DIC技术，采用XTDIC三维全场应变测量系统实现了超大尺寸的大兆瓦风机叶片的地面扭转动态变形测量试验。通过试验验证了XTDIC三维全场应变测量系统在超大尺寸叶片测量的可行性、精度可靠性和户外环境的适用性。

为了优化叶片的性能，确保可靠、安全、长寿命、低维护成本运行性，需要复杂的仿真设计，并根据实验数据进行校准和验证。对于超大尺寸叶片在载荷下的变形数据收集难度大，在采用非接触的数字图像相关技术进行测量过程中，需克服一系列的采集和测量难题。

1、超大尺度阵列测量

风机叶片长度76米，测试区域为36m-48m，采用2组XTDIC三维全场应变测量系统的阵列，采用多相机拼接算法，可实现100米以上超大区域的3D全视场应变测量覆盖。由于工业相机无法与叶片高度持平，采用上仰角度的方式进行测量。

2、超大尺度叶片标定和光学畸变校正

XTDIC三维全场应变测量系统基于超大尺度标定技术，在现场架设完成后，高效完成XTDIC系统的标定及包括镜头组在内的光学畸变校正，实现超大尺度标定精度和图像精准捕捉。

3、超大尺寸散斑制作

数十米长的叶片测量区域，对于制作散斑是一个大工程的工作量，为了确保散斑的质量实现高精度的数据采集分析，先在叶片上喷洒白色底漆，然后通过漏板等工具在表面喷涂不均匀黑色斑点，形成散斑图案。全局编码点黏贴，使用摄影测量系统获取全局点。

4、环境光干扰因素的排除

对于测量环境光干扰，采用蓝光投影以及消除环境光干扰算法降噪处理后，测量数据精度得到了保证，验证了XTDIC三维全场应变测量系统干扰环境下数据的稳健性和可靠性。