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论风洞风洞天平体轴系校准系统研制和开发信

收藏本文 2024-01-21 点赞:5003 浏览:12724 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:风洞是进行空气动力学探讨与飞行器研制的最基本的实验设备。测力实验是风洞实验中最基本的实验项目。风洞天平是测力实验中最重要的测量装置,用于测量作用在模型上的空气动力载荷(力与力矩)的大小、方向与作用点。而应变天平在用于风洞试验前,必须进行静态校准,天平校准系统的性能指标将直接影响天平校准系数的准确性。国内外各大空气动力探讨机构都非常重视应变天平校准系统研制。本论文论述我院0.6m三声速风洞配套的六分量应变天平地轴系(ECS)校准系统的研制和初步运用探讨工作。天平校准系统是复杂的自动化系统,涉及机电、测量与制约、力学等多个学科门类,不但在功能上要能够满足实际运用的需要,还需要达到较高的精度、较小的系统误差,同时考虑系统综合性能指标与系统造价的合理平衡。合理确定系统研制的总体要求和技术指标,是系统研制的关键内容之一。本论文根据0.6m三声速风洞气动力试验的总体要求,提出了采取天平校准载荷地轴系全自动加载的六分量天平校准系统总体研制案例,并确定了详细的技术指标。如何实现天平校准载荷六分量自动加载,是六分量天平校准系统研制的关键技术不足之一。本论文选用了气压式力发生器和气压制约回路的加载案例实现六分量天平校准载荷的加载,保证各加载分量的精度指标相互协调。同时,在具有全自动加载功能的校准系统研制中,自动加载方式选取和加载机构的设计也是其中的关键技术难点之一。本论文采取了采取力发生器、高精度力传感器闭环制约加载的策略实现天平校准载荷的自动加载,同时设计和优选了高精度施力传递机构,保证了校准载荷的加载精度。本套天平校准系统已经投入实际运用。系统初步运用表明,系统的各项技术指标达到了设计指标要求,系统性能可靠,天平校准结果准确可信、精度满足要求,同时也证明本论文提出的系统总体案例合理、性价比高,天平空间位置测量和天平体轴系载荷算法正确,具有工程实用价值。关键词:风洞论文应变天平论文静校系统论文

    摘要5-6

    Abstract6-10

    第1章 绪论10-18

    1.1 系统开发的目的、作用10-11

    1.2 国内外静校设备的进展和探讨近况11-15

    1.2.1 国外静校设备的进展和探讨近况11-13

    1.2.2 国内静校设备的开发与探讨近况13-15

    1.3 国内外天平静校设备的进展走势15-16

    1.4 风洞应变天平校准系统及其主要性能指标16-17

    1.5 本论文主要探讨内容17-18

    第2章 静校系统的总体案例和技术要求18-28

    2.1 总体要求与技术指标18-20

    2.1.1 总体要求18-19

    2.1.2 主要技术指标19-20

    2.2 系统总体案例介绍20-26

    2.2.1 天平校准时的轴系确定20-21

    2.2.2 自动加载装置的案例探讨21-24

    2.2.3 总体结构和基本构成24-25

    2.2.4 施力点数量及其布置25

    2.2.5 系统工作原理25-26

    2.3 本章小结26-28

    第3章 风洞静校架自动加载系统设计28-39

    3.1 自动加载系统的组成及实现策略28-29

    3.1.1 自动加载系统组成28

    3.1.2 气动加载方式的实现28-29

    3.2 自动加载系统的总体设计29-34

    3.2.1 加载原理29-33

    3.2.2 加载载荷范围33-34

    3.3 系统设计34-37

    3.3.1 发生器可调支座设计34

    3.3.2 力发生器的设计34-36

    3.3.3 压力制约回路和气源部分的设计36-37

    3.4 单路继电器制约两路安全阀电原理37-38

    3.5 本章小结38-39

    第4章 天平校准策略与数据采集系统设计39-53

    4.1 天平校准策略与天平校准流程设计39

    4.1.1 天平校准策略39

    4.1.2 天平的校准流程设计39

    4.2 数据采集系统及软件设计39-44

    4.2.1 数据采集系统硬件配置39-40

    4.2.2 HBM MGC Plus 数据采集系统40-42

    4.2.3 力传感器42-44

    4.3 软件编程44-52

    4.3.1 软件的选用44

    4.3.2 软件编程44-52

    4.4 本章小结52-53

    第5章 静校系统的误差浅析53-57

    5.1 误差来源53

    5.2 误差估算53-55

    5.2.1 加载系统施力误差σ加载53-54

    5.2.2 六分量天平数据采集误差σ数采54

    5.2.3 六分量天平校准的综合误差σ综合54-55

    5.3 本章小结55-57

    结论57-59

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