【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及充气膜实验研究领域，具体为一种充气膜结构角部形变观测试验装置及试验方法。
技术介绍
1、充气膜是一种轻质、可充气且具有良好力学性能的结构材料，广泛应用于临时建筑、体育场馆、展览馆和紧急避难所等场所。它由高强度、低重量比的合成材料制成，具有优异的耐候性和抗老化性能。充气膜结构通过内部充气来获得稳定性，其设计灵活，可快速搭建和拆卸，适用于各种地形和气候条件。此外，充气膜建筑还具有环保节能的优点，减少了材料使用和施工过程中的废弃物，有助于推动绿色建筑和可持续发展。
2、中国专利文献公开号为cn109030212a公开了一种充气膜结构角部形变观测试验装置，包括设置在固定台上的充气膜，用于为充气膜充气的充气装置以及观测装置，固定台包括钢底板，钢底板上有预留充气孔洞，观测装置包括设置在充气膜顶部的透明板，充气膜底部为底边，底边固定在钢底板上，钢底板四角设置有四根钢柱，充气膜侧边固定在钢底板与钢柱之间的两个支撑铁丝上，充气膜充气后，充气膜、钢底板的一部分以及侧面被支撑铁丝固定后的侧面膜材，形成一个封闭腔室。
3、上述申请虽具有构造简单，显示直观，操作简便，性能良好，可多次重复使用的特点，但其观测方法是通过肉眼观察目标点在透明板上的刻度变化来进行试验，显然存在主观因素造成的测试误差，测试结果精准度可靠性较差。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种充气膜结构角部形变观测试验装置及试验方法，解决了现有技术中观测充气膜结构角部形变精准度不足的问
2、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种充气膜结构角部形变观测试验装置，包括底板，所述底板的顶端安装有充气膜本体，所述底板的顶端两侧固定连接有支撑板，所述支撑板的顶端固定连接有顶板，所述顶板的顶端固定连接有鼓风机，所述鼓风机的输出端固定连接有气管，所述气管的底端与所述充气膜本体的顶端相连通，所述底板的顶端拐角处固定连接有检测杆，所述检测杆的侧壁固定连接有三个直线电机，所述直线电机的驱动端均固定连接有轨道，所述轨道的顶端均滑动连接有高清摄像头，所述充气膜本体的角边沿处安装有若干灯珠。
3、优选的，所述充气膜本体的底部设置有粘胶层。
4、优选的，所述轨道的内部安装有用于固定高清摄像头位置的螺栓。
5、优选的，所述气管的外部四周均贯通连接有吹风管，所述气管与吹风管的内部均安装有阀门。
6、优选的，三个所述高清摄像头分别用于采集充气膜本体角部x、y和z三个轴向的图片。
7、优选的，所述高清摄像头获取的图像信息传输至图像处理系统。
8、优选的，所述图像处理系统包括预处理模块、特征识别模块、数据整理模块、曲线拟合模块、形变分析模块和显示模块。
9、优选的，一种充气膜结构角部形变观测试验方法，包括以下步骤：
10、s1.图像采集与预处理：拍摄充气膜角部在x、y和z轴方向形变前后的两组照片，通过预处理模块对图像进行增强、滤波和二值化处理，提高点识别的准确性；
11、s2.特征点识别：特征识别门模块使用图像边缘检测技术识别每个方向图片中的灯珠光点，将检测到的点的像素坐标转换为实际的物理坐标x,y,z；
12、s3.数据整理：通过数据整理模块去除噪声点或异常值并按照x、y和z轴方向对点进行排序；
13、s4.曲线拟合选择拟合模型：曲线拟合模块根据数据特点选择多项式或样条曲线数学模型，分别拟合曲线：
14、对x轴方向的点，拟合y和z关于x的函数；
15、对y轴方向的点，拟合x和z关于y的函数；
16、对z轴方向的点，拟合x和y关于z的函数；
17、为每个方向建立方程组，使用最小二乘法求解方程组，得到曲线的参数，通过残差分析方法，验证拟合曲线的准确性；
18、s5.形变分析：通过形变分析模块分析两组拟合曲线的形状、斜率和曲率，以评估角部的形变，同时计算曲线在灯珠光点的弯曲角度或位移形变量；
19、s6。结果显示：显示模块通过显示屏将充气膜结构角部形变的观测结果进行显示。
20、本专利技术提供了一种充气膜结构角部形变观测试验装置及试验方法。具备以下有益效果：
21、1、本专利技术通过对比在不同气压或外力作用下充气膜角部的图像，可以分析标记点的位移情况，从而计算出充气膜角部的形变程度，图像处理系统的多模块协作提高了测量精度，确保了数据的准确性和可靠性。
22、2、本专利技术摄像头安装于可移动的轨道上，通过直线电机驱动，可以精确控制摄像头的位置，以获取不同角度和位置的图像，并且通过开闭不同方向的阀门能够模拟充气膜本体在不同风向的风吹对角部形变的影响，可观测的数据更加全面，实施更加简单灵活。
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1.一种充气膜结构角部形变观测试验装置，包括底板(1)，其特征在于，所述底板(1)的顶端安装有充气膜本体(2)，所述底板(1)的顶端两侧固定连接有支撑板(11)，所述支撑板(11)的顶端固定连接有顶板(7)，所述顶板(7)的顶端固定连接有鼓风机(9)，所述鼓风机(9)的输出端固定连接有气管(8)，所述气管(8)的底端与所述充气膜本体(2)的顶端相连通，所述底板(1)的顶端拐角处固定连接有检测杆(6)，所述检测杆(6)的侧壁固定连接有三个直线电机(3)，所述直线电机(3)的驱动端均固定连接有轨道(5)，所述轨道(5)的顶端均滑动连接有高清摄像头(4)，所述充气膜本体(2)的角边沿处安装有若干灯珠(13)。
2.根据权利要求1所述的一种充气膜结构角部形变观测试验装置，其特征在于，所述充气膜本体(2)的底部设置有粘胶层。
3.根据权利要求1所述的一种充气膜结构角部形变观测试验装置，其特征在于，所述轨道(5)的内部安装有用于固定高清摄像头(4)位置的螺栓。
4.根据权利要求1所述的一种充气膜结构角部形变观测试验装置，其特征在于，所述气管(8)的外部四周
5.根据权利要求1所述的一种充气膜结构角部形变观测试验装置，其特征在于，三个所述高清摄像头(4)分别用于采集充气膜本体(2)角部x、y和z三个轴向的图片。
6.根据权利要求1所述的一种充气膜结构角部形变观测试验装置，其特征在于，所述高清摄像头(4)获取的图像信息传输至图像处理系统。
7.根据权利要求6所述的一种充气膜结构角部形变观测试验装置，其特征在于，所述图像处理系统包括预处理模块、特征识别模块、数据整理模块、曲线拟合模块、形变分析模块和显示模块。
8.一种充气膜结构角部形变观测试验方法，使用如权利要求1-7任一条所述的一种充气膜结构角部形变观测试验装置，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种充气膜结构角部形变观测试验装置，包括底板(1)，其特征在于，所述底板(1)的顶端安装有充气膜本体(2)，所述底板(1)的顶端两侧固定连接有支撑板(11)，所述支撑板(11)的顶端固定连接有顶板(7)，所述顶板(7)的顶端固定连接有鼓风机(9)，所述鼓风机(9)的输出端固定连接有气管(8)，所述气管(8)的底端与所述充气膜本体(2)的顶端相连通，所述底板(1)的顶端拐角处固定连接有检测杆(6)，所述检测杆(6)的侧壁固定连接有三个直线电机(3)，所述直线电机(3)的驱动端均固定连接有轨道(5)，所述轨道(5)的顶端均滑动连接有高清摄像头(4)，所述充气膜本体(2)的角边沿处安装有若干灯珠(13)。
2.根据权利要求1所述的一种充气膜结构角部形变观测试验装置，其特征在于，所述充气膜本体(2)的底部设置有粘胶层。
3.根据权利要求1所述的一种充气膜结构角部形变观测试验装置，其特征在于，所述轨道(5)的内部安装有用于固定高清...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘斌，丁作友，邓佳鹏，
申请(专利权)人：中天久业膜建筑技术广东有限公司，
类型：发明
国别省市：
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