激光交叠式三维重建技术在航空发动机损伤叶片修复中的应用

"航空发动机损伤叶片的激光交叠式三维重建" 本文主要探讨的是航空发动机叶片的损伤检测与修复技术，特别是在高温高压环境下工作的叶片容易出现断裂、划道和形变等问题。针对这些问题，作者提出了一个非接触式的激光交叠式三维重建方法，以实现损伤叶片的精确三维数字建模，这对于叶片的增材修复至关重要。 首先，文章介绍了航空发动机叶片的特殊空间扭转特征，这是该重建方法的基础。然后，采用线激光测头进行扫描，利用测头与叶片相对位置的特征矩阵来初始化点云配准参数。在点云处理过程中，通过分配权值的方法来减少源点云的规模，以此优化迭代最近点算法，提高配准效率和精度。 点云数据的精简和网格化是构建三维模型的关键步骤。通过这些处理，可以有效地构建出损伤叶片的精细三维模型。在实际操作中，研究了点云块的交叠率对模型精度的影响，发现当交叠率约为50%时，既能保证较短的数据采集时间，又能确保信息的完整性。 实验结果显示，采用这种方法重建的模型精度达到了10微米，通过标准量块阶梯进行了验证，满足了航空发动机损伤叶片重建模型的精度要求。这种高精度的三维重建对于后续的熔覆制造工艺具有重要指导意义，能确保修复质量，延长叶片的使用寿命。 关键词包括航空发动机叶片、激光检测、点云处理、迭代最近点算法和逆向工程。文章的研究成果对于提升航空发动机叶片的维修技术和设备性能具有积极的推动作用，同时也为相关领域的研究提供了新的思路和技术参考。