2m×2m超声速风洞CTS测控系统研制

为满足2m量级超声速风洞外挂物捕获轨迹试验的需要,研制了2m×2m超声速风洞CTS试验装置,开发了相应的信号测量与运动控制系统。为确保CTS速度闭环控制试验方式的实现,选择了具有集中控制的多层分布式结构,以满足该试验方式对测控系统的实时数据处理及信息交互能力的较高要求。系统由信号测量与轨迹运动方程求解子系统、六自由度装置运动控制子系统和安全监控子系统等构成。采用NI公司的图形化编程语言LabVIEW开发了监控管理软件、数据采集和轨迹生成软件、安全监控软件。采用力士乐公司的IndraWorks完成了运动控制执行软件的开发。子系统间分别运用了TCP/IP、PSP、Profibus DP等通讯协议实现信息交互。解决了系统抗冲击及速度控制等关键技术难题。研制完成后采用T3-40激光跟踪仪对六自由度装置的静态精度进行了测量,其中线位移X、Y、Z的定位精度达到0.021、0.046和0.094mm,角位移α、β、γ的定位精度达到0.05°、0.047°和0.022°,定位精度全部优于设计指标(±0.1mm、±0.1mm、±0.1mm、0.05°、0.05°和0.05°)。地面调试和风洞试验验证表明:CTS测控系统运行稳定,操作方便,维护简便,试验结果合理、可靠。

海洋浮式平台钻机井架动态响应的试验研究

深水浮式平台钻机井架在海洋环境载荷和平台运动条件下会受到较大的动态载荷。为评价浮式平台运动对井架动力响应的影响,以某海洋浮式平台及其配套的塔型井架为依据,按照相似原理设计了井架模型及其平台的6自由度运动条件,利用大型地震模拟试验台阵系统实施了动态井架试验;对振动台沿6个自由度方向单独激励以及模拟作业工况、生存工况和设计生存工况的6自由度耦合激励条件下井架各测点的加速度和动态应变进行测试。发现井架对于纵摇和垂荡激励最敏感,而对艏摇激励不敏感;钩载的变化对井架动态响应的影响不大;基于平台在风浪流沿不同方向入射的运动响应,发现在迎风迎浪迎流条件下井架的动态响应幅值最大,受力状况最恶劣。