一种支撑、支杆和天平的弹性角计算方法技术

本发明专利技术提出一种支撑、支杆和天平的弹性角计算方法，属于支撑、支杆和天平的弹性角计算技术领域。包括以下步骤：S1.测量支撑、支杆和天平的弹性角系数；S2.利用支撑、支杆和天平的弹性角系数计算风洞试验时的弹性角；S3.计算风洞试验时的弹性角的投影；S4.合成弹性角投影，计算支撑、支杆和天平的弹性角；S5.确定支撑、支杆和天平的纵向弹性角、横向弹性角和滚转弹性角的方向。解决现有技术中存在的由于支撑的横向刚度较小，支撑的横向变形量较大导致的不足以表示支撑、支杆和天平的整体的弹性角系数，计算三者整体的弹性角，进而影响模型姿态角的准确度计算的技术问题。态角的准确度计算的技术问题。态角的准确度计算的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种支撑、支杆和天平的弹性角计算方法


[0001]本申请涉及一种弹性角计算方法，尤其涉及一种支撑、支杆和天平的弹性角计算方法，属于支撑、支杆和天平的弹性角计算


技术介绍

[0002]本申请涉及一种弹性角计算方法，尤其涉及一种支撑、支杆和天平的弹性角计算方法，属于支撑、支杆和天平的弹性角计算


技术实现思路

[0003]在下文中给出了关于本专利技术的简要概述，以便提供关于本专利技术的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本专利技术的穷举性概述。它并不是意图确定本专利技术的关键或重要部分，也不是意图限定本专利技术的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
[0004]鉴于此，为解决现有技术中存在的由于支撑的横向刚度较小，支撑的横向变形量较大导致的不足以表示支撑、支杆和天平的整体的弹性角系数，计算三者整体的弹性角，进而影响模型姿态角的准确度计算的技术问题，本专利技术提供一种支撑、支杆和天平的弹性角计算方法。
[0005]方案一：一种支撑、支杆和天平的弹性角计算方法，包括以下步骤：S1.测量支撑、支杆和天平的弹性角系数；S2.利用支撑、支杆和天平的弹性角系数计算风洞试验时的弹性角；S3.计算风洞试验时的弹性角的投影；S4.合成弹性角投影，计算支撑、支杆和天平的弹性角；S5.确定支撑、支杆和天平的纵向弹性角、横向弹性角和滚转弹性角的方向。
[0006]优选的，S1具体包括以下步骤：S11.测量支撑和支杆的相对夹角为0度时的支撑、支杆和天平的弹性角系数；天平俯仰角与法向力、俯仰力矩的关系如下式所示：；式中，为法向力，为俯仰力矩，为支撑和支杆夹角0度时的弹性角系数计算得到风洞试验时的纵向弹性角，表示支撑和支杆的相对夹角为0度时支撑、支杆和天平的纵向弹性角第一系数，表示支撑和支杆的相对夹角为0度时支撑、支杆和天平的纵向弹性角第二系数；支撑和支杆的相对夹角保持0度，在垂直于地面方向，在天平加载头前后两个位置阶梯加载各n次，使用象限仪测量加载后天平俯仰角，通过天平测量加载后法向力和加载后偏航力矩，其中，i表示加载次数，i=1,2,3
……
2n；通过二元线性回归得到支撑和支杆的相对夹角为0度时支撑、支杆和天平的纵向
弹性角第一系数；通过二元线性回归得到支撑和支杆的相对夹角为0度时支撑、支杆和天平的纵向弹性角第二系数：天平偏航角与侧向力、偏航力矩的关系如下式所示：；式中，为天平侧向力，为天平偏航力矩，为支撑和支杆夹角0度时的弹性角系数计算得到风洞试验时的横向弹性角；表示支撑和支杆的相对夹角为0度时支撑、支杆和天平的纵向弹性角第三系数，表示支撑和支杆的相对夹角为0度时支撑、支杆和天平的纵向弹性角第四系数；支撑和支杆的相对夹角保持0度，在水平于地面方向，在天平加载头前后两个位置阶梯加载各n次，使用象限仪测量加载后天平俯仰角，通过天平测量加载后侧向力和加载后偏航力矩，i=1,2,3
……
2n，其中，i表示加载次数，i=1,2,3
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2n；通过二元线性回归得到支撑和支杆的相对夹角为0度时支撑、支杆和天平的纵向弹性角第三系数；通过二元线性回归得到支撑和支杆的相对夹角为0度时支撑、支杆和天平的纵向弹性角第四系数；天平滚转角与滚转力矩的关系如下式所示：；式中，为天平滚转力矩，为使用支撑和支杆夹角0度时的滚转弹性角系数计算得到的风洞试验时滚转弹性角；支撑和支杆的相对夹角保持0度，在天平轴线两侧的对称位置上，一侧阶梯加载n次，一侧阶梯减载n次，保持总载荷不变，使用象限仪测量天平滚转角，通过天平测量滚转力矩；通过一元线性回归方法求解支撑和支杆的相对夹角为0度时支撑、支杆和天平的弹性角第五系数；S12.测量支撑和支杆的相对夹角为90度时的支撑、支杆和天平的弹性角系数；天平俯仰角与法向力、俯仰力矩的关系如下式所示：；式中，为法向力，为俯仰力矩，为支撑和支杆夹角90度时的弹性角系数计算得到风洞试验时的纵向弹性角，表示支撑和支杆的相对夹角为90度时支撑、支杆和天平的纵向弹性角第一系数；表示支撑和支杆的相对夹角为90度时支撑、支杆和天平的纵向弹性角第二系数；支撑和支杆的相对夹角保持90度，在水平于地面方向，在天平加载头前后两个位置阶梯加载各n次，使用象限仪测量加载后天平俯仰角，通过天平测量加载后法向力和加载后偏航力矩，其中，i表示加载次数，i=1,2,3
……
2n；通过二元线性回归得到支撑和支杆的相对夹角为90度时支撑、支杆和天平的纵向弹性角第一系数：
通过二元线性回归得到支撑和支杆的相对夹角为90度时支撑、支杆和天平的纵向弹性角第二系数；天平偏航角与侧向力、偏航力矩的关系如下式所示：；式中，为侧向力，为偏航力矩，为支撑和支杆夹角90度时的弹性角系数计算得到风洞试验时的横向弹性角，表示支撑和支杆的相对夹角为90度时支撑、支杆和天平的纵向弹性角第三系数；表示支撑和支杆的相对夹角为90度时支撑、支杆和天平的纵向弹性角第四系数；支撑和支杆的相对夹角保持90度，在垂直于地面方向，在天平加载头前后两个位置阶梯加载各n次，使用象限仪测量天加载后平俯仰角，通过天平测量加载后侧向力和加载后偏航力矩，其中，i表示加载次数，i=1,2,3
……
2n；通过二元线性回归得到支撑和支杆的相对夹角为90度时支撑、支杆和天平的纵向弹性角第三系数；
[0007]二元线性回归得到支撑和支杆的相对夹角为90度时支撑、支杆和天平的纵向弹性角第四系数：天平滚转角与滚转力矩的关系如下式所示：；式中，为天平滚转力矩，为使用支撑和支杆夹角90度时的滚转弹性角系数计算得到的风洞试验时滚转弹性角，通过一元线性回归方法求解支撑和支杆的相对夹角为90度时支撑、支杆和天平的纵向弹性角第五系数；支撑和支杆的相对夹角保持90度，在天平轴线两侧的对称位置上，一侧阶梯加载n次，一侧阶梯减载n次，保持总载荷不变，使用象限仪测量天平滚转角，通过天平测量滚转力矩；通过一元线性回归得到支撑、支杆和天平的纵向弹性角系数。
[0008]优选的，S2具体包括以下步骤：S21.利用支撑和支杆相对夹角为0度的弹性角系数计算风洞试验时的弹性角，公式如下：；；；式中，为天平法向力，为天平俯仰力矩，为天平侧向力，为天平偏航力矩，为天平滚转力矩，为支撑和支杆夹角0度时的弹性角系数计算得到风洞试验时的纵向弹性角，为支撑和支杆夹角0度时的弹性角系数计算得到风洞试验时的横向弹性角，为支撑和支杆夹角0度时的滚转弹性角系数计算得到的风洞试验时滚转弹性角；S22.利用支撑和支杆夹角90度时的弹性角系数计算风洞试验时的弹性角，公式如下：
；；；式中，为使用支撑和支杆夹角90度时的弹性角系数计算得到的风洞实验时纵向弹性角，为使用支撑和支杆夹角90度时的弹性角系数计算得到的风洞试验时横向弹性角，为使用支撑和支杆夹角90度时的滚转弹性角系数计算得到的风洞试验时滚转弹性角。
[0009]优选的，S3具体包括以下步骤：S31.计算支撑和支杆夹角0度时的试验弹性角的余弦投影，如下公式：；；；式中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种支撑、支杆和天平的弹性角计算方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.测量支撑、支杆和天平的弹性角系数；S2.利用支撑、支杆和天平的弹性角系数计算风洞试验时的弹性角；S3.计算风洞试验时的弹性角的投影；S4.合成弹性角投影，计算支撑、支杆和天平的弹性角；S5.确定支撑、支杆和天平的纵向弹性角、横向弹性角和滚转弹性角的方向。2.根据权利要求1所述一种支撑、支杆和天平的弹性角计算方法，其特征在于，S1具体包括以下步骤：S11.测量支撑和支杆的相对夹角为0度时的支撑、支杆和天平的弹性角系数；天平俯仰角与法向力、俯仰力矩的关系如下式所示：；式中，为法向力，为俯仰力矩，为支撑和支杆夹角0度时的弹性角系数计算得到风洞试验时的纵向弹性角，表示支撑和支杆的相对夹角为0度时支撑、支杆和天平的纵向弹性角第一系数，表示支撑和支杆的相对夹角为0度时支撑、支杆和天平的纵向弹性角第二系数；支撑和支杆的相对夹角保持0度，在垂直于地面方向，在天平加载头前后两个位置阶梯加载各n次，使用象限仪测量加载后天平俯仰角，通过天平测量加载后法向力和加载后偏航力矩，其中，i表示加载次数，i=1,2,3
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2n；通过二元线性回归得到支撑和支杆的相对夹角为0度时支撑、支杆和天平的纵向弹性角第一系数；通过二元线性回归得到支撑和支杆的相对夹角为0度时支撑、支杆和天平的纵向弹性角第二系数：天平偏航角与侧向力、偏航力矩的关系如下式所示：；式中，为天平侧向力，为天平偏航力矩，为支撑和支杆夹角0度时的弹性角系数计算得到风洞试验时的横向弹性角；表示支撑和支杆的相对夹角为0度时支撑、支杆和天平的纵向弹性角第三系数，表示支撑和支杆的相对夹角为0度时支撑、支杆和天平的纵向弹性角第四系数；支撑和支杆的相对夹角保持0度，在水平于地面方向，在天平加载头前后两个位置阶梯加载各n次，使用象限仪测量加载后天平俯仰角，通过天平测量加载后侧向力和加载后偏航力矩，i=1,2,3
……
2n，其中，i表示加载次数，i=1,2,3
……
2n；通过二元线性回归得到支撑和支杆的相对夹角为0度时支撑、支杆和天平的纵向弹性角第三系数；通过二元线性回归得到支撑和支杆的相对夹角为0度时支撑、支杆和天平的纵向弹性角第四系数；天平滚转角与滚转力矩的关系如下式所示：；
式中，为天平滚转力矩，为使用支撑和支杆夹角0度时的滚转弹性角系数计算得到的风洞试验时滚转弹性角；支撑和支杆的相对夹角保持0度，在天平轴线两侧的对称位置上，一侧阶梯加载n次，一侧阶梯减载n次，保持总载荷不变，使用象限仪测量天平滚转角，通过天平测量滚转力矩；通过一元线性回归方法求解支撑和支杆的相对夹角为0度时支撑、支杆和天平的弹性角第五系数；S12.测量支撑和支杆的相对夹角为90度时的支撑、支杆和天平的弹性角系数；天平俯仰角与法向力、俯仰力矩的关系如下式所示：；式中，为法向力，为俯仰力矩，为支撑和支杆夹角90度时的弹性角系数计算得到风洞试验时的纵向弹性角，表示支撑和支杆的相对夹角为90度时支撑、支杆和天平的纵向弹性角第一系数；表示支撑和支杆的相对夹角为90度时支撑、支杆和天平的纵向弹性角第二系数；支撑和支杆的相对夹角保持90度，在水平于地面方向，在天平加载头前后两个位置阶梯加载各n次，使用象限仪测量加载后天平俯仰角，通过天平测量加载后法向力和加载后偏航力矩，其中，i表示加载次数，i=1,2,3
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2n；通过二元线性回归得到支撑和支杆的相对夹角为90度时支撑、支杆和天平的纵向弹性角第一系数：通过二元线性回归得到支撑和支杆的相对夹角为90度时支撑、支杆和天平的纵向弹性角第二系数；天平偏航角与侧向力、偏航力矩的关系如下式所示：；式中，为侧向力，为偏航力矩，为支撑和支杆夹角90度时的弹性角系数计算得到风洞试验时的横向弹性角，表示支撑和支杆的相对夹角为90度时支撑、支杆和天平的纵向弹性角第三系数；表示支撑和...

【专利技术属性】
技术研发人员：张刃，张明龙，刘海涵，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司沈阳空气动力研究所，
类型：发明
国别省市：