一种超声速风洞颤振试验装置和试验方法，其属于风洞颤振试验技术领域。它采用整流罩通过钢板固定在风洞内壁上，整流罩顶部和底部设有出入口；模型带有转轴，转轴与轴承铰支连接，转轴底部与弹簧片固定连接。模型带有限位销，气缸推动Y型卡槽板移动，锁定限位销，在模型颤振时抑制振幅发散。锁定限位销后，推动底座组件向上移动，使模型伸到风洞内；启动风洞，气流达到试验风速后，解锁限位销，进行风洞试验；模型发生颤振时，Y型卡槽板锁定限位销，抑制模型振幅发散；拉动底座组件使模型迅速收回至整流罩内部。设置带有出入口的整流罩，实现了发生颤振后将模型收回至整流罩内部和模拟机身气动外形的功能，该方法安全、可靠、简单。简单。简单。
【技术实现步骤摘要】
一种超声速风洞颤振试验装置和试验方法
[0001]本专利技术涉及一种超声速风洞颤振试验装置和试验方法，其属于风洞颤振试验
技术介绍
[0002]颤振研究是飞行器设计过程中不可或缺的一部分，而风洞颤振试验又是颤振研究的重要组成部分。由于颤振有着多种形态，在计算颤振临界速度时，需要考虑的数学物理关系非常复杂，所以在飞行器设计过程中，必须要通过风洞颤振试验这一环节验证飞行器在飞行包线内不会发生颤振。超声速风洞颤振试验存在着许多不确定性，增加了试验的难度。现有方案在风洞内壁设置大于整流罩根部截面的矩形出入口，在发生颤振时将整流罩和模型整体收回，这样设计的矩形出入口尺寸大，可能导致超声速气流穿过矩形出入口破坏模型，且整流罩尺寸小，无法模拟机身气动外形。人们迫切希望寻找一种安全、可靠、简单的超声速风洞颤振试验方案。
技术实现思路
[0003]本专利技术针对现有技术存在的不足，提供一种安全、可靠、简单的超声速风洞颤振试验方案。设置带有模型出入口和底座组件出入口的整流罩，既可以模拟机身气动外形，又实现了发生颤振后将模型收回至整流罩内部的功能，避免试验模型和风洞受到损坏。
[0004]本专利技术采用如下技术方案：一种超声速风洞颤振试验装置，所述整流罩通过钢板设置在风洞内，整流罩的顶部设置模型出入口，其底部设置底座组件出入口；模型与转轴的一端固定连接，转轴与轴承铰支连接，转轴穿过轴承的一端与弹簧片固定连接，轴承通过轴承座固定在支撑板上；支撑板与横梁的一端固定连接，横梁的另一端与由升降机构驱动的底座组件固定连接；所述模型的下方固定设置限位销，限位销与限位结构相作用，所述限位结构采用卡槽支撑板固定在支撑板上，Y型卡槽板两侧的卡槽滑轨作用于卡槽支撑板的滑槽内，Y型卡槽板的一端竖直设置卡槽立板，卡槽立板与固定在卡槽支撑板上的气缸连接；限位销与设置在Y型卡槽板上的Y型卡槽相作用。
[0005]所述模型出入口大于模型根部的截面，形状与模型根部的截面相似。底座组件出入口大于底座组件的截面。
[0006]所述整流罩为空心结构，内部供模型、支撑板和底座组件伸缩活动；整流罩模拟机身气动外形。
[0007]所述轴承和弹簧片为模型提供支撑，弹簧片模拟模型弹性；支撑板模拟机身弹性。
[0008]一种超声速风洞颤振试验装置的试验方法，包括以下步骤：a、整流罩通过钢板设置在风洞内，气缸收缩，通过卡槽立板带动Y型卡槽板向右移动，锁定限位销；b、升降机构推动底座组件从底座组件出入口向上移动，从而带动支撑板和模型移动；
使模型通过模型出入口伸到风洞内；c、启动风洞，等待气流达到试验风速后，气缸伸展，通过卡槽立板带动Y型卡槽板向左移动，解锁限位销，进行风洞试验；d、模型发生颤振时，Y型卡槽板锁定限位销，抑制模型振幅发散；同时，升降机构拉动底座组件，通过底座组件出入口向下移动，从而带动支撑板和模型移动，使模型通过模型出入口迅速收回至整流罩内部。
[0009]本专利技术的有益效果在于：本专利技术方案安全、可靠、简单。在风洞外装配好模型后，推动底座组件从底座组件出入口向上移动，从而带动支撑板和模型移动，使模型通过模型出入口伸到风洞内，进行风洞试验，当模型发生颤振时，拉动底座组件通过底座组件出入口向下移动，从而带动支撑板和模型移动，使模型通过模型出入口迅速收回至整流罩内部，避免试验模型和风洞受到损坏。设置带有模型出入口和底座组件出入口的整流罩，既可以模拟机身气动外形，又实现了发生颤振后将模型收回至整流罩内部的功能。从而解决了现有方案在风洞内壁设置大于整流罩根部截面的矩形出入口，在发生颤振时将整流罩和模型整体收回，这样设计的矩形出入口尺寸大，可能导致超声速气流穿过矩形出入口破坏模型，且整流罩尺寸小，无法模拟机身气动外形的问题。整流罩为空心结构，内部供模型、支撑板和底座组件等装置伸缩活动，整流罩模拟机身气动外形；轴承和弹簧片为模型提供支撑，弹簧片模拟模型弹性；支撑板模拟机身弹性；模型可移动至风洞外，方便模型设计、装配、检查。
附图说明
[0010]图1是一种超声速风洞颤振试验装置的正面图。
[0011]图2是一种超声速风洞颤振试验装置的立体图。
[0012]图3是模型连接结构图。
[0013]图4是图1中A的放大图。
[0014]图5是图3中B的放大图。
[0015]图中：1、整流罩，1a、模型出入口，1b、底座组件出入口，2、钢板，3、模型，4、转轴，5、轴承，5a、轴承座，6、弹簧片，7、支撑板，7a、横梁，8、底座组件，9、限位销，10、Y型卡槽板，10a、卡槽立板，10b、卡槽滑轨，10c、卡槽支撑板，11、气缸，12、升降机构。
具体实施方式
[0016]以下结合附图及具体实施方式对本专利技术进行说明：图1到图5示出了一种超声速风洞颤振试验装置。整流罩1通过钢板2设置在风洞内，整流罩1的顶部设置模型出入口1a，其底部设置底座组件出入口1b；模型3与转轴4的一端固定连接，转轴4与轴承5铰支连接，转轴4穿过轴承5的另一端与弹簧片6固定连接，轴承5通过轴承座5a固定在支撑板7上；支撑板7与横梁7a的一端固定连接，横梁7a的另一端与由升降机构12驱动的底座组件8固定连接；模型3的下方固定设置限位销9，限位销9与限位结构相作用，限位结构采用卡槽支撑板10c固定在支撑板7上，Y型卡槽板10两侧的卡槽滑轨10b作用于卡槽支撑板10c的滑槽内，Y型卡槽板10的一端竖直设置卡槽立板10a，卡槽立板10a与固定在卡槽支撑板10c上的气缸11连接；限位销9与设置在Y型卡槽板10上的Y型卡槽相作用。
[0017]模型出入口1a大于模型3根部的截面，形状与模型3根部的截面相似。底座组件出入口1b大于底座组件8的截面。整流罩1为空心结构，内部供模型3、支撑板7和底座组件8伸缩活动；整流罩1模拟机身气动外形。轴承5和弹簧片6为模型提供支撑，弹簧片6模拟模型3弹性；支撑板7模拟机身弹性。
[0018]采用上述技术方案的的一种超声速风洞颤振试验装置的试验方法，包括以下步骤：a、整流罩1通过钢板2设置在风洞内，气缸11收缩，通过卡槽立板10a带动Y型卡槽板10向右移动，锁定限位销9；b、升降机构12推动底座组件8从底座组件出入口1b向上移动，从而带动支撑板7和模型3移动；使模型3通过模型出入口1a伸到风洞内；c、启动风洞，等待气流达到试验风速后，气缸11伸展，通过卡槽立板10a带动Y型卡槽板10向左移动，解锁限位销9，进行风洞试验；d、模型3发生颤振时，Y型卡槽板10锁定限位销9，抑制模型3振幅发散；同时，升降机构12拉动底座组件8，通过底座组件出入口1b向下移动，从而带动支撑板7和模型3移动，使模型3通过模型出入口1a迅速收回至整流罩1内部。
[0019]弹簧片6可模拟模型3弹性。支撑板7可模拟机身弹性，从而模拟弹性力。所述整流罩1可模拟机身气动外形，起到整流作用，从而模拟飞行器飞行的气动力。模型3可随底座组件8移动至风洞外，方便模型的设计、装配与检查。整流罩1为空心结构，内部可供模型3、本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种超声速风洞颤振试验装置，其特征在于：所述整流罩（1）通过钢板（2）设置在风洞内，整流罩（1）的顶部设置模型出入口（1a），其底部设置底座组件出入口（1b）；模型（3）与转轴（4）的一端固定连接，转轴（4）与轴承（5）铰支连接，转轴（4）穿过轴承（5）的一端与弹簧片（6）固定连接，轴承（5）通过轴承座（5a）固定在支撑板（7）上；支撑板（7）与横梁（7a）的一端固定连接，横梁（7a）的另一端与由升降机构（12）驱动的底座组件（8）固定连接；所述模型（3）的下方固定设置限位销（9），限位销（9）与限位结构相作用，所述限位结构采用卡槽支撑板（10c）固定在支撑板（7）上，Y型卡槽板（10）两侧的卡槽滑轨（10b）作用于卡槽支撑板（10c）的滑槽内，Y型卡槽板（10）的一端竖直设置卡槽立板（10a），卡槽立板（10a）与固定在卡槽支撑板（10c）上的气缸（11）连接；限位销（9）与设置在Y型卡槽板（10）上的Y型卡槽相作用。2.根据权利要求1所述的一种超声速风洞颤振试验装置，其特征在于：所述模型出入口（1a）大于模型（3）根部的截面，形状与模型（3）根部的截面相似，底座组件出入口（1b）大于底座组件（8）的截面。3.根据权利要求1所述的一种超声...
【专利技术属性】
技术研发人员：钱卫，艾新雨，杨睿，李星，陈香言，张健，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：
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