张 磊, 张若凌,*, 肖世德, 刘 禹, 熊 鹰

1. 中国空气动力研究与发展中心 高超声速冲压发动机技术重点实验室, 四川 绵阳 621000;2. 西南交通大学 机械工程学院, 成都 610000

0 引 言

在地面试验过程中，超燃冲压发动机的主动冷却燃烧室燃烧气流的加热导致壁面结构温度急剧升高[1]，其最高工作温度超过1000 ℃[2-3]，壁面结构在热力载荷下会发生变形而产生热应力，热应力过大将导致结构损坏。因此，燃烧室结构高温变形测量对燃烧室热变形匹配设计和结构强度评估十分关键。

燃烧室结构变形测量有接触式和非接触式2种方法。应变片等接触式测量方法虽能保证单点测量精度，但在高温条件下易脱落[4-7]，无法满足燃烧室工作要求。数字图像相关法(Digital Image Correlation, DIC)是一种非接触变形测量方法，其以散斑图案作为特征信息，通过相似度函数运算并按照特定搜索路径匹配出变形前后特征点坐标位置，具有光路简单、抗干扰强、视场广、精度高等特点[8-9]，在工程结构变形测量中得到应用[10-12]，用于测量燃烧室结构高温变形有一定优势。但温度变化引起的像素灰度值变化可能会对匹配运算产生干扰，因此需要进一步分析。

对于燃烧室结构总变形测量，由于特征点像素位移常常过大，甚至超出数字图像相关搜索区域，引起误匹配，故需要改进数字图像相关法。加速鲁棒特征算法(Speeded Up Robust Features, SURF)具有很好的鲁棒性和尺度不变性，能够在光照改变和图像发生一定变化的情况下准确提取并匹配特征点[13-16]，适合高温环境下结构变形初步匹配。……