一种高速风洞测力测压一体化试验方法.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CN109946036A(43)申请公布日2019.06.28(21)申请号201910255393.3(22)申请日2019.04.01(71)申请人中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所地址621000四川省绵阳市涪城区211信箱(72)发明人黄勇苏继川钟世东史玉杰李永红(74)专利代理机构成都九鼎天元知识产权代理有限公司51214代理人刘世权(51)Int.Cl.G01M9/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称一种高速风洞测力测压一体化试验方法(57)摘要本发明公开了一种高速风洞测力测压一体化试验方法，采用应变片粘贴于测压支杆表面，利用测压支杆受力之后发生的形变来测量模型所受到的气动力，从而在保证测压数据量不减小的前提下实现测力和测压。本发明的效果是：基于传统风洞测压模型，通过简易的测力元件实现测力和测压同步进行，在不减少测压数据量的前提下得到同步测力数据，避免了人为协调处理测力测压结果导致的误差，与此同时，利用测力数据可以对模型弹性角进行修正，从而得到更准确的模型姿态角,弹性角修正方法与传统测力试验时采用的方法一样，先通过标准砝码加载得到不同载荷下的弹性角，从而拟合得到弹性角随载荷变化的修正公式，进而可以根据风洞试验时的测力值反算弹性角大小。CN109946036ACN109946036A权利要求书1/1页1.一种高速风洞测力测压一体化试验方法，其特征在于：采用应变片粘贴于测压支杆表面，利用测压支杆受力之后发生的形变来测量模型所受到的气动力，从而在保证测压数据量不减小的前提下实现测力和测压。2.根据权利要求1所述的高速风洞测力测压一体化试验方法，其特征在于：利用测力结果对模型弹性角进行修正。3.根据权利要求2所述的高速风洞测力测压一体化试验方法，其特征在于：采用标准砝码加载的方式进行模型弹性角修正：先通过标准砝码加载得到不同载荷下的弹性角，从而拟合得到弹性角随载荷变化的修正公式，进而可以根据风洞试验时的测力值反算弹性角大小。4.根据权利要求1所述的高速风洞测力测压一体化试验方法，其特征在于：为了确保测力结果的准确可靠，模型与支杆之间的连接方式采用过盈配合确保无松动，应变片的粘贴区域避开模型与支杆连接处附近的应力集中区。5.根据权利要求1或4所述的高速风洞测力测压一体化试验方法，其特征在于：应变片尽可能靠近模型以减小支杆所受气动力导致的系统误差。6.根据权利要求1所述的高速风洞测力测压一体化试验方法，其特征在于：通过设计多裕度的测力桥路来保证测力结果的稳定度。7.根据权利要求6所述的高速风洞测力测压一体化试验方法，其特征在于：多裕度的测力桥路包括两组，第一组测力桥路包括电阻R1-R12，电阻R1-R12分布在支杆的同一圆周上，第二组测力桥路包括电阻R13-R24，电阻R13-R24分布在支杆的同一圆周上；其中R1-R4组成第一测力单元；R5-R8组成第二测力单元；R9-R12组成第三测力单元；R13-R16组成第四测力单元；R17-R20组成第五测力单元；R21-R24组成第六测力单元。8.根据权利要求7所述的高速风洞测力测压一体化试验方法，其特征在于：在正式开始风洞试验之前，采用标准砝码挂载的方式来检验测力系统是否工作正常，如果砝码加载结果与标准砝码理论值误差大于千分之三，需要对整个测力系统进行排查并修复后才继续试验。9.根据权利要求7或8所述的高速风洞测力测压一体化试验方法，其特征在于：试验方法进行两次或两次以上，两次或者多次重复性试验结果的均方根误差不超过力与力矩系数均方根误差上限值表中的值即可认为结果是有效的。2CN109946036A说明书1/5页一种高速风洞测力测压一体化试验方法技术领域[0001]本发明属于高速风洞试验技术领域，具体涉及一种高速风洞测力测压一体化试验方法。背景技术[0002]高速风洞试验中测力试验与测压试验通常分开进行，模型也分别设计，究其原因一方面是由于测压管路占用空间和传统内置式天平所需空间相冲突，另一方面测压孔的存在是否会引起测力结果失真也存在疑问。当然，对于有某些特殊要求的型号试验，通过在大型高速风洞(如2.4米跨声速风洞)中设计复杂的专用模型也能实现测力与测压同时进行，但是这种做法操作复杂、周期长、价格高，而且测压点数也远远小于传统测压试验。[0003]因此，目前高速风洞试验中最常用的全模测力和全模测压试验依然采用不同的模型分别进行试验，这会导致测压试验数据积分结果与测力试验结果不一致，这样的两套数据难以直接用于型号设计，必须通过专门的手段将测力和测压数据协调处理后才能使用，而这必然也会引入额外的误差。[0004]事实上，测力结果与测压结果本身就具有较强的互补性，可相互