用于弹性机翼气动弹性风洞试验中结构弯矩动态标定方法技术

本发明专利技术公开了一种用于弹性机翼气动弹性风洞试验中结构弯矩动态标定方法，包括：在弹性机翼待测载荷截面处粘贴应变片；将弹性机翼固连在地面支撑机构上；确定地面标定时的激励力的频率范围、激励力的幅值，并设定激励力的频率变化步长；得到各频率下应变片所测量的应变值对弹性机翼所受的动弯矩的频率响应函数；将弹性机翼固连在风洞支撑机构上，进行吹风试验，通过应变片对待测截面应变量进行测量，得到试验期间应变片所测得的时域应变值；将测得的时域应变值进行傅里叶变换，得到频域信息，将频域信息，代入频率响应函数，得到试验期间截面所受弯矩的频域信息，对弯矩的频域信息进行傅里叶反变换，得到风洞试验时待测截面所受弯矩的时域信息。弯矩的时域信息。弯矩的时域信息。

【技术实现步骤摘要】
用于弹性机翼气动弹性风洞试验中结构弯矩动态标定方法


[0001]本专利技术属于航空器检测
，具体涉及一种用于弹性机翼气动弹性风洞试验中结构弯矩动态标定方法。

技术介绍

[0002]现代飞行器设计对气动弹性特性要求越来越严苛。弹性模型风洞气动弹性试验技术是测量不同飞行速度下机翼载荷的重要手段。随着国内大展弦比、长航时飞行器的研制，机翼刚度越来越小，弹性机翼在气动力作用下所受结构弯矩的动态效应愈专利技术显。工程上主要采用应变片测量截面应变，通过地面标定的方法实现风洞试验中机翼截面所受弯矩的测量。现有技术中，地面标定主要通过静态标定得到机翼待测截面静态弯矩与静态的应变关系。
[0003]但随着高空长航时飞行器的出现以及大展弦比机翼的与复合材料的广泛使用，现代飞行器机翼在实际飞行中受气动弹性效应作用，结构响应动态特性愈专利技术显，所受弯矩多为动态弯矩。传统静态标定方法忽略了动态特性的影响，采用静态标定结果测量弹性机翼在风洞中所受动态弯矩必然会产生较大误差。尤其是对于结构减重要求严苛的现代飞行器，结构所受弯矩的测量误差必然会导致结构设计效率本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于弹性机翼气动弹性风洞试验中结构弯矩动态标定方法，其特征在于，包括：步骤1：确定所述弹性机翼待测载荷截面，并在截面处粘贴应变片；步骤2：将所述弹性机翼固连在地面支撑机构上；步骤3：确定地面标定时的激励力的频率范围、激励力的幅值，并设定激励力的频率变化步长；步骤4：以所述步骤3中确定的所述激励力频率范围和所述激励力幅值为约束，使用激振器以定频定幅的正弦力激励所述弹性机翼，从而向所述弹性机翼待测载荷截面施加正弦弯矩，记录所述应变片所测量的应变值；步骤5：对步骤4施加的正弦弯矩和所测的应变值进行傅里叶变化，得到当前频率下所述应变片所测量的应变值对所述弹性机翼所受的动弯矩的频率响应函数；步骤6：在步骤3确定的频率范围内，基于所述频率变化步长，改变激振器激励频率，重复步骤4和步骤5，得到各频率下所述应变片所测量的应变值对所述弹性机翼所受的动弯矩的频率响应函数；步骤7：将所述弹性机翼固连在风洞支撑机构上，进行吹风试验，通过所述应变片对待测截面应变量进行测量，得到试验期间应变片所测得的时域应变值；步骤8：将所述步骤7测得的所述时域应变值进行傅里叶变换，得到频域信息，将所述频域信息，代入所述步骤5中得到的频率响应函数，得到试验期间截面所受弯矩的频域信息，对所述弯矩的频域信息进行傅里叶反变换，得到风洞试验时待测截面所受弯矩的时域信息。2.根据权利要求1所述的用于弹性机翼气动弹性风洞试验中结构弯矩动态标定方法，其特征在于，所述步骤2和所述步骤7均包括敲击频率校核的步骤，使所述弹性机翼在地面支撑方式下和所述风洞支撑方式下的一阶弹性模态频率差在设定值以内。3.根据权利要求2所述的用于弹性机翼气动弹性风洞试验中结构弯矩动态标定方法，其特征在于，所述步骤1中，所述应变片的数量为1个，所述应变片的粘贴方向与待测弯矩的方向一致；或者，所述应变片的数量为三个，分别用于测量待测截面0度、45度和90度三个方向的应变，所述步骤4中，通过解耦获得待测弯矩方向的应变。4.根据权利要求1所述的用于弹性机翼气动弹性风洞试验中结构弯...

【专利技术属性】
技术研发人员：王昕江，刘子强，季辰，付志超，
申请(专利权)人：中国航天空气动力技术研究院，
类型：发明
国别省市：