一种机翼载荷高精度地面标定系统和方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112763176A(43)申请公布日2021.05.07(21)申请号202011565029.6(22)申请日2020.12.25(71)申请人中国航天空气动力技术研究院地址100074北京市丰台区云岗西路17号(72)发明人付增良张旭张石玉梁彬周家检周平(74)专利代理机构中国航天科技专利中心11009代理人臧春喜(51)Int.Cl.G01M9/00(2006.01)G01M9/06(2006.01)B64F5/60(2017.01)B64F5/00(2017.01)权利要求书3页说明书6页附图4页(54)发明名称一种机翼载荷高精度地面标定系统和方法(57)摘要本发明公开了一种机翼载荷高精度地面标定系统和方法，该系统包括：载荷支撑架、机翼固定架、机翼模型、加载系统和光学测量系统；机翼固定架安装在载荷支撑架底部，机翼模型通过机翼固定架固定；加载系统安装在载荷支撑架顶部，一端与机翼模型连接，一端用于施加载荷；光学测量系统设置在载荷支撑架侧面，用于对加载系统上的标识点进行识别，解算出加载偏角，得到实际输入载荷。通过本发明解决了现有标定技术中存在的机翼刚度失真、实际载荷偏离输入值，及标定与应用工况差异导致的载荷方程适用性问题。CN112763176ACN112763176A权利要求书1/3页1.一种机翼载荷高精度地面标定系统，其特征在于，包括：载荷支撑架(1)、机翼固定架(2)、机翼模型(3)、加载系统(5)和光学测量系统(6)；机翼固定架(2)安装在载荷支撑架(1)底部，机翼模型(3)通过机翼固定架(2)固定；加载系统(5)安装在载荷支撑架(1)顶部，一端与机翼模型(3)连接，一端用于施加载荷；光学测量系统(6)设置在载荷支撑架(1)侧面，用于对加载系统(5)上的标识点进行识别，解算出加载偏角，得到实际输入载荷。2.根据权利要求1所述的机翼载荷高精度地面标定系统，其特征在于，加载系统(5)由多组加载机构组成，加载机构的数量根据机翼模型(3)上的待测载荷剖面的数量确定；其中，一个加载机构用于对一个待测载荷剖面施加载荷。3.根据权利要求2所述的机翼载荷高精度地面标定系统，其特征在于，加载机构，包括：标识点(4)、加载布带组件(7)、拉力传感器(8)、钢丝绳(9)、加载方位调整机构(10)、砝码托架(11)和砝码(12)；其中，加载机构的数量不少于2个，各加载机构上的各标识点的中心连线与钢丝绳中心线平行；加载方位调整机构(10)固定在载荷支撑架(1)顶部；钢丝绳(9)的一端与拉力传感器(8)的一端连接，钢丝绳(9)的另一端穿过加载方位调整机构(10)上的滑轮后与砝码托架(11)连接；砝码托架(11)用于承载砝码(12)；加载布带组件(7)一端与机翼模型(3)上的待测载荷剖面连接，另一端与拉力传感器(8)的另一端连接；其中，加载布带组件(7)，用于将基于承载砝码(12)加载的点载荷转换为面载荷，施加于机翼模型(3)上的待测载荷剖面；标识点(4)固定在拉力传感器(8)上方的钢丝绳(9)上，表征输入载荷方向。4.根据权利要求3所述的机翼载荷高精度地面标定系统，其特征在于，加载布带组件(7)，包括：柔性布带层(13)和吊钩(14)；柔性布带层(13)由多层柔性布通过布料胶粘和而成；吊钩(14)的横向圆柱端埋于柔性布带层(13)间。5.根据权利要求3所述的机翼载荷高精度地面标定系统，其特征在于，加载方位调整机构(10)，包括：轴向调整梁(15)和两个侧向调整机构(16)；轴向调整梁(15)横跨安装在载荷支撑架(1)顶部，两个侧向调整机构(16)分别悬挂安装在轴向调整梁(15)上；侧向调整机构(16)，包括：支撑座(17)、锁死螺母(18)和滑轮(19)；其中，支撑座(17)悬挂安装在轴向调整梁(15)上，并通过锁死螺母(18)紧固；滑轮(19)通过支撑座(17)底部的安装槽安装。6.根据权利要求3所述的机翼载荷高精度地面标定系统，其特征在于，各加载机构上的各标识点均位于光学测量系统(6)的测量视场内，光学测量系统(6)，用于测量得到标识点在世界坐标系中的坐标；则加载外载荷l后，根据标识点在世界坐标系中的坐标解算得到加载偏角θ，进而确定实际输入载荷L＝l·cosθ。7.根据权利要求6所述的机翼载荷高精度地面标定系统，其特征在于，机翼模型(3)上划分有多个待测载荷剖面，各待测载荷剖面的肋板上分别粘贴有应变电桥，用于测量待测2CN112763176A权利要求书2/3页载荷剖面的弯矩、扭矩和剪力。8.根据权利要求7所述的机翼载荷高精度地面标定系统，其特征在于，各待测载荷剖面的应变电桥的测量输出ε与实际输入载荷L满足如下载荷方程：其中，M、Q和T表示实际输入载荷L的弯矩、剪