用于旋翼试验台的双通道六分量天平设计

为满足旋翼试验台主轴上六分量力/力矩的高精度测量需求,设计一种可输出两组载荷的双通道六分量天平,该天平具有8个测力分支共16个拉压力传感器,可同时测量6个力/力矩分量,且各载荷分量具有2个测量通道。在ABAQUS软件中利用有限元仿真技术分析了对天平进行单分量满量程加载时传感器弹性体的应变情况,天平具有较高的测量灵敏度。基于最小二乘法原理对天平标定数据进行线性解耦,解耦后天平的I类误差小于1.32%,Ⅱ类误差小于2.35%,满足旋翼试验台所用六分量天平的使用需求。

假人空投试验六分量天平研究

依据救生伞假人空投试验中六分量应变天平的工作条件与载荷特点,确定了天平的设计载荷并完成了结构设计。针对实际应用中天平各种极限载荷情况,计算了天平各弹性元件的安全系数。对天平应力场进行了有限元分析,获取了天平整体应力分布状况。进一步对传统计算结果进行了验证,为天平结构设计提供了理论依据。

大膨胀比喷管试验台的六分量天平研究

为了研究非对称大膨胀比喷管试验台的喷管气动性能,准确地测量矢量喷管的六分量气动力,该文依据喷管试验台的测试要求,提出一种新颖的基于T型梁S弯变形的框架式整体六分量天平。通过分析天平的各元微应变与安装结构,设计并制造出天平,依据静态标定获得天平的工作系数矩阵。最后,用有限元方法验证设计结果。研究表明:天平的结构简单,精、准度高,满足试验台的六分量力测量要求。

六分量天平在救生伞空投试验中的应用研究

针对飞行员救生伞高速空投试验开伞力测试不真实的问题,通过分析拉力传感器和过载传感器测试方法影响高速试验开伞力测试结果的机理,提出了含有六分量天平的测试布局,并研制了专用的杆式六分量天平,经过空投试验实际应用表明,该方案可以显著减小外界因素对测试结果的影响,能够更真实的反应测试假人承受开伞力的状态。

XX—Ⅱ平尾六分量天平的研制

本文是国内第一台六分量部件天平的研制总结,文中对此类天平所遇到的一些棘手问题所采取的一些措施及实验结果作了介绍。

一种带过载保护的盒式六分量天平的研制

为了解决旋翼试验台中六分量天平耦合严重以及易过载的问题,研制了一种带过载保护的盒式六分量天平。该天平由浮动框、弹性连杆、传感器和固定框装配而成,弹性连杆两端有双向弹性铰链用于提高天平机械解耦性能。弹性连杆往往加工成不同结构,如双孔十字梁方杆、双层十字梁方杆以及单层十字梁圆杆等。通过有限元软件分析了不同弹性连杆结构对天平机械解耦性能的影响,选择了单层十字梁圆杆结构作为最终方案。针对十字梁式弹性铰链,设计了双Z形过载保护结构,最后对研制的天平进行标定,验证了其解耦性能。

喷管模型试验器六分量天平校准技术

为了提高喷管内流试验台六分量测力天平的静态和动态校准的精度和准度,采用了理论计算与标模试验相结合的方法,开展了天平校准技术研究.对静校的原始数据进行1次项与3次项对比分析,得出了天平在安装、调试阶段的经验模型,重复性标模试验表明完善的数据处理方法可以极大地提高天平动校精度和准度,试验结果与四分量天平比较,证明了天平性能的可靠性以及以喷管落压比为基准修正测力系统附加力、附加力矩的正确性.该六分量天平校准方法可对其他多分量测力系统的校准提供参考.

矢量喷管六分量测力试验台的研制

为用于矢量喷管试验而研制的新型六分量天平试验台选择台式天平作为测力天平设计方案、对称全弹性波纹管作为连接试验台和固定管道的引气管道 ,采用地轴单元校和地轴多元校获取天平工作公式 ,并采用试验修正消除波纹管的影响。根据天平静校和标准收敛喷管的动校检验 ,该天平性能达到了设计要求 ,说明天平的研制是成功的。

用内式六分量应变天平实测导弹挂飞载荷

本文研究了导弹挂飞载荷的飞行实测技术。研制了两套由导弹模拟壳体和内式六分量应变天平组成的测力系统,在进行多项飞行环境适应性、安全性、测试功能性地面试验后,将其左右对称安装在载机截尖三角形翼下,在国内首次对三挂点、大长细比导弹的挂飞载荷进行了飞行实测,试验结果可信可靠。采用与实弹相同的挂装连接方式模拟壳体气动外形和几何尺寸,采用框式双天平一体结构、集中传力、天平校心与测力系统质心重合以及测力系统整体校准等,实现对导弹质心处航向、侧向和法向3个方向上力和力矩的直接测量,测量不确定度小于5%。为导弹挂飞载荷的安全、精准实测提供了一种重要技术途径。

航空矢量喷管测试平台用六分量盒式天平结构设计

为了满足航空发动机推力矢量高精度测量的需求,研制了一种结构紧凑的能够实现推力矢量彻底分解的六分量盒式天平.该天平关键结构包括:三维传感器、固定框和浮动框.其中三维传感器的弹性体采用串、并联组合的结构型式.基于有限元分析,对传感器弹性体的设计进行了模拟,结果显示传感器各测力元件对本分量载荷作用敏感程度均远高于其他分量,支撑元件也较好地阻隔了各测力元件之间的相互干扰,该结论也通过了传感器的校准验证.六分量盒式天平整体的刚度和模态分析结果:天平无需做弹性角修正;1阶固有频率为218.8Hz,高于设计指标180Hz.六分量盒式天平校准表明:天平各分量精确度优于3‰,准确度优于5‰.

盒式六分量应变天平热态试验气动结构特性

为了探索盒式六分量应变天平热态试验时三维力传感器输出信号异常的现象,从四分量机械单台式天平与盒式六分量应变天平的气动布局、主体结构及热态试验方面展开了对比分析,受结构及安装制约,盒式六分量应变天平无法消除或补偿高温热流在稳定段上产生的热应力.为保留喷管模型试验器最具特色的高温试验功能,利用对称布置方案,调换燃油加温器至稳定段出口.热态试验证明:在增强天平的平衡性、减少天平机械连接、简化燃油加温器安装和调试的情况下,天平的推力测量值从异常的负值恢复正常,解决天平输出信号异常问题,满足天平热态试验性能要求.

降落伞试验中假人姿态对过载测量影响的研究

降落伞空投试验中假人姿态不易控制,随机性较大,从而使假人开伞过程中在各向分力的作用下产生复杂的翻滚运动,导致假人质心处安装的过载传感器测取的过载数据离散性较大。文中介绍了一种新的测试方案,并进行空投试验,对测取的包括假人角速度、假人三向分力和假人多点过载等多项数据进行综合对比分析,研究假人姿态变化对过载测量的影响特性。

一种轴对称水下航行器模型摩擦阻力测试系统

为了研究轴对称回转体水下航行器模型所受到的壁面摩擦阻力,设计并实施了一套测试系统。该系统主要由一个回转半径为2.1 m的旋臂及环形水池、六分量天平、扭矩传感器、PIV系统以及相关的数据采集系统组成,可以实现最大线速度为15 m/s的试验工况。试验和分析结果表明,该系统在一定的速度范围内可以有效地测试航行器模型所受摩擦阻力,满足了设计要求。