正交柔顺矢量测力系统的设计和性能分析

针对多分支正交柔顺矢量测力系统的设计难题,提出了梁连接单元模拟测力元件的方法;采用该方法建立了测力分支及矢量测力系统的有限元模型,并对6种分支形式和平面布局形式进行了结构特点分析。在此基础上,结合矢量测力系统案例,通过有限元模型进行参数详细设计,最终获得了结构紧凑且耦合较小的方案。对台架的3个载荷分量(轴向力、法向力、俯仰力矩)进行了校准试验,其中,校准的不确定度均在0.5%满量程(Full Scale,FS)左右。针对大载荷矢量测力系统加载精度对校准测量的影响较大的问题,提出了基于载荷与测量比值的性能评估方法,采用该方法,得到设计的矢量测力系统的3个分量的测量重复性在0.4%FS左右,大量程测量滞后性在0.7%FS以内。研究成果对于正交矢量测力系统的结构设计和性能分析具有一定的参考意义。