一种直升机起落架着陆载荷测量方法技术

本申请提供了一种直升机起落架着陆载荷测量方法，所述方法包括：在轮轴位置粘贴至少10片应变片；获取所述应变片的拉压应变、剪应变、弯曲应变和扭转应变；基于所述应变片的拉压应变、剪应变、弯曲应变和扭转应变，确定直升机起落架着陆时的航向载荷、侧向载荷和/或垂直向载荷；本申请实现直升机着陆过程中地面三向载荷传递到起落架轮轴处的分析计算，由传统载荷到应变的正向推导补充了应变到载荷的反向推导过程，消除组合载荷的非线性叠加对地面载荷计算求解的干扰，降低了应变片布设需满足单向载荷敏感的位置要求，具有良好的通用性。具有良好的通用性。具有良好的通用性。

【技术实现步骤摘要】
一种直升机起落架着陆载荷测量方法


[0001]本申请属于传感器测量
，尤其涉及一种直升机起落架着陆载荷测量方法。

技术介绍

[0002]直升机起降过程中，起落架作为直接承载机构承受地面航向、侧向和垂向载荷。由于地面状态、环境因素以及着陆姿态变化等的影响，综合导致起落架的受载和传载复杂多变，现有应变测量方法要求电桥搭接后仅对某一载荷响应良好，在实际承受复杂组合载荷的情况下难以对受载结构进行定性分析，不利载荷引起的应变叠加难以消除，导致载荷测量结果定性分析困难。
[0003]实际着陆载荷测量直接关系到缓冲器、摇臂减摆装置、刹车装置等关键部件结构设计和预期性能评估，相比较理论计算、落震试验结果真实反映地面载荷的组合形式和分布状态，对起落架结构设计定型、疲劳定寿具有重要意义。

技术实现思路

[0004]针对上述技术问题，本申请提供的一种直升机起落架着陆载荷测量方法，所述方法包括：
[0005]在轮轴位置粘贴至少10片应变片；
[0006]获取所述应变片的拉压应变、剪应变、弯曲应变和扭转应变；
[0007]基于所述应变片的拉压应变、剪应变、弯曲应变和扭转应变，确定直升机起落架着陆时的航向载荷、侧向载荷和/或垂直向载荷。
[0008]优选地，所述应变片包括第九应变片、第十应变片、第十一应变片和第十二应变片；所述基于所述应变片的拉压应变、剪应变、弯曲应变和扭转应变，确定直升机起落架着陆时的航向载荷，包括：
[0009]获取所述第九应变片、第十应变片、第十一应变片和第十二应变片的拉压应变、剪应变、弯曲应变和扭转应变；
[0010]基于所述第九应变片、第十应变片、第十一应变片和第十二应变片的拉压应变、剪应变、弯曲应变和扭转应变，确定所述第九应变片的应变状态、第十应变片的应变状态、第十一应变片的应变状态和第十二应变片的应变状态；
[0011]基于所述第九应变片的应变状态、第十应变片的应变状态、第十一应变片的应变状态和第十二应变片的应变状态，确定所述扭转应变对应的扭矩；
[0012]基于所述扭转应变对应的扭矩，得到航向载荷。
[0013]优选地，所述第九应变片、第十应变片、第十一应变片和第十二应变片以全桥的方式搭接。
[0014]优选地，所述第九应变片和所述第十二应变片的连线与所述第十应变片和所述第十一应变片的连线垂直；其中，所述连线与航向的夹角为45
°
。
[0015]优选地，所述应变片包括第五应变片、第六应变片、第七应变片和第八应变片；所述基于所述应变片的拉压应变、剪应变、弯曲应变和扭转应变，确定直升机起落架着陆时的侧向载荷，包括：
[0016]获取所述第五应变片、第六应变片、第七应变片和第八应变片的拉压应变、剪应变、弯曲应变和扭转应变；
[0017]基于所述第五应变片、第六应变片、第七应变片和第八应变片的拉压应变、剪应变、弯曲应变和扭转应变，确定所述第五应变片的应变状态、第六应变片的应变状态、第七应变片的应变状态和第八应变片的应变状态；
[0018]基于所述第五应变片的应变状态、第六应变片的应变状态、第七应变片的应变状态和第八应变片的应变状态，确定所述拉压应变对应的拉压力；
[0019]基于所述拉压应变对应的拉压力，得到侧向载荷。
[0020]优选地，所述第五应变片与第六应变片串联，所述第七应变片和第八应变片串联，再以半桥的方式搭接。
[0021]优选地，所述第五应变片和所述第八二应变片的连线与所述第六应变片和所述第七应变片的连线垂直；其中，所述连线与航向的夹角为45
°
。
[0022]优选地，所述应变片包括第一应变片、第二应变片、第三应变片和第四应变片；所述基于所述应变片的拉压应变、剪应变、弯曲应变和扭转应变，确定直升机起落架着陆时的垂向载荷，包括：
[0023]获取所述第一应变片、第二应变片、第三应变片和第四应变片的拉压应变、剪应变、弯曲应变和扭转应变；
[0024]基于所述第一应变片、第二应变片、第三应变片和第四应变片的拉压应变、剪应变、弯曲应变和扭转应变，确定所述第一应变片的应变状态、第二应变片的应变状态、第三应变片的应变状态和第四应变片的应变状态；
[0025]基于所述第一应变片的应变状态、第二应变片的应变状态、第三应变片的应变状态和第四应变片的应变状态，确定所述弯曲应变对应的航向载荷和垂向载荷合力产生的弯矩；
[0026]基于所述弯曲应变对应的航向载荷和垂向载荷合力产生的弯矩，得到垂向载荷。
[0027]优选地，所述第一应变片与所述第二应变片以半桥的方式搭接，所述第三应变片与所述第四应变片以半桥的方式搭接。
[0028]优选地，所述第一应变片、第二应变片、第三应变片和第四应变片以全桥的方式搭接。
[0029]本申请的有益技术效果：
[0030]本专利技术实现直升机着陆过程中地面三向载荷传递到起落架轮轴处的分析计算，由传统载荷到应变的正向推导补充了应变到载荷的反向推导过程，消除组合载荷的非线性叠加对地面载荷计算求解的干扰，降低了应变片布设需满足单向载荷敏感的位置要求，具有良好的通用性。
附图说明
[0031]图1为本申请实施例提供的轮轴应变片布设示意图；
[0032]图2是本申请实施例提供的在A－A处的截面图；
[0033]图3是本申请实施例提供的一种搭桥方式示意图；
[0034]图4是本申请实施例提供的另一种搭桥方式示意图；
[0035]图5是本申请实施例提供的又一种搭桥方式示意图。
具体实施方式
[0036]本申请提供了一种直升机起落架着陆载荷测量方法，将轮轴作为测量对象，通过分析应变片测量结果的定性关系并建立应变解耦计算模型，降低组合受载情况中不利载荷对应变测量结果的解耦干扰，实现地面三向载荷的测量分析。
[0037]在本申请实施例中，应变片布设方案如图1、图2所示：在轮轴位置进行粘贴，共需12片，R代表轮轴中心至地面距离，设地面未知载荷Fx，Fy，Fz作用方向如图1所示。
[0038]其中，记侧向载荷Fy产生压应变ε
Fy
以及弯曲应变ε
My
(其中S9、S11为受拉状态，S10、S12为受压状态)；航向载荷Fx产生剪应变ε
Fx
、弯曲应变ε
Mx1
和扭转应变ε
Mx
，S9、S10弯曲应变状态为ε
Mx1
，S11、S12弯曲应变状态为
‑
ε
Mx1
，由二向应力状态分析得到45
°
方向的S9、S12扭转应变状态为ε
Mx
，S10、S11扭转应变状态为
‑
ε
Mx
；垂向载荷Fz产生剪应变ε
Fz
及弯曲应变ε
Mz
，S9、S11弯曲应变状态为
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直升机起落架着陆载荷测量方法，其特征在于，所述方法包括：在轮轴位置粘贴至少10片应变片；获取所述应变片的拉压应变、剪应变、弯曲应变和扭转应变；基于所述应变片的拉压应变、剪应变、弯曲应变和扭转应变，确定直升机起落架着陆时的航向载荷、侧向载荷和/或垂直向载荷。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述应变片包括第九应变片、第十应变片、第十一应变片和第十二应变片；所述基于所述应变片的拉压应变、剪应变、弯曲应变和扭转应变，确定直升机起落架着陆时的航向载荷，包括：获取所述第九应变片、第十应变片、第十一应变片和第十二应变片的拉压应变、剪应变、弯曲应变和扭转应变；基于所述第九应变片、第十应变片、第十一应变片和第十二应变片的拉压应变、剪应变、弯曲应变和扭转应变，确定所述第九应变片的应变状态、第十应变片的应变状态、第十一应变片的应变状态和第十二应变片的应变状态；基于所述第九应变片的应变状态、第十应变片的应变状态、第十一应变片的应变状态和第十二应变片的应变状态，确定所述扭转应变对应的扭矩；基于所述扭转应变对应的扭矩，得到航向载荷。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第九应变片、第十应变片、第十一应变片和第十二应变片以全桥的方式搭接。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第九应变片和所述第十二应变片的连线与所述第十应变片和所述第十一应变片的连线垂直；其中，所述连线与航向的夹角为45
°
。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述应变片包括第五应变片、第六应变片、第七应变片和第八应变片；所述基于所述应变片的拉压应变、剪应变、弯曲应变和扭转应变，确定直升机起落架着陆时的侧向载荷，包括：获取所述第五应变片、第六应变片、第七应变片和第八应变片的拉压应变、剪应变、弯曲应变和扭转应变；基于所述第五应变片、第六应变片、第七应变片和第八应变片的拉压应...

【专利技术属性】
技术研发人员：李琦，黄建新，安翼飞，冯胜全，陈翔，
申请(专利权)人：中国直升机设计研究所，
类型：发明
国别省市：