一种风洞天平抗冲击装置.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CN105758611A(43)申请公布日2016.07.13(21)申请号201610126092.7(22)申请日2016.03.07(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)发明人向光伟刘大伟彭超谭显慧赵宽(74)专利代理机构成都九鼎天元知识产权代理有限公司51214代理人詹永斌(51)Int.Cl.G01M9/06(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种风洞天平抗冲击装置(57)摘要一种风洞天平抗冲击装置，包括天平支杆、气体伸缩部，所述气体伸缩部包括基座和设置在基座外表面的气囊，基座的边缘设置在橡胶圈与天平支杆之间，通过橡胶圈固定天平支杆与基座，所述气囊上设置有进气嘴和排气嘴，进气嘴连接进气管，排气嘴连接排气管，所述天平支杆沿着轴线方向设置有内空腔体，排气管和进气管穿过天平支杆的内空腔体连接到天平支杆外。本发明结构简单，容易实现，可伸缩气囊为弹性结构，可以有效吸收冲击能量，提高了支撑系统整体的抗冲击能力，广泛应用于冲击载荷大、细长模型或振动剧烈的风洞试验中，管路可经支杆的反楔孔或测压孔引出，对现有天平及支杆不需要改造，具有很好的实用性和推广价值。CN105758611ACN105758611A权利要求书1/1页1.一种风洞天平抗冲击装置，包括天平支杆，其特征在于所述天平支杆上设置有气体伸缩部，所述气体伸缩部包括基座和设置在基座外表面的气囊，所述天平支杆上设置有橡胶圈，所述基座套在天平支杆上，基座的边缘设置在橡胶圈与天平支杆之间，通过橡胶圈固定天平支杆与基座，所述气囊上设置有进气嘴和排气嘴，进气嘴连接进气管，排气嘴连接排气管，所述天平支杆沿着轴线方向设置有内空腔体，排气管和进气管穿过天平支杆的内空腔体连接到天平支杆外。2.根据权利要求1所述的一种风洞天平抗冲击装置，其特征在于所述基座由若干块对称的弧形片体围成圆筒结构。3.根据权利要求2所述的一种风洞天平抗冲击装置，其特征在于所述圆筒结构的内径与天平支杆的外径相匹配。4.根据权利要求3所述的一种风洞天平抗冲击装置，其特征在于所述气囊为环状，气囊的内环面通过粘胶与圆筒结构的外表面固定连接为一体。5.根据权利要求1所述的一种风洞天平抗冲击装置，其特征在于所述进气管道上设置有进气调压阀，所述排气管道上设置有排气调压阀。6.根据权利要求2所述的一种风洞天平抗冲击装置，其特征在于所述气囊的形状在进气或排气过程中可控制。7.根据权利要求1～6所述的任一一种风洞天平抗冲击装置，其特征在于所述天平支杆上包括至少一个气体伸缩部。8.根据权利要求7所述的一种风洞天平抗冲击装置，其特征在于抗冲击的方法为：装置的安装：将气体伸缩部套在支杆上位于模型内腔的位置，通过橡胶圈固定，将进气管和排气管穿过天平支杆分别与充气部设置的进气调压阀和排气部设置的排气调压阀相连，并检查所述的充气关和排气关及气体伸缩部能否工作正常，正常后使气体伸缩部排气吸附在天平支杆上，安装试验模型；试验前，所述的气体伸缩部经充气部充气后压迫在试验模型尾部内腔上形成空气弹簧，达到一定压力后充气部停止工作，试验开始，冲击载荷通过所述的气体伸缩部传送到支杆，模型摆动幅度受到抑制，天平所受冲击载荷减小；试验中，流场稳定的情况下，排气部工作，气体伸缩部经排气部排气吸附在支杆表面形成足够的间隙，不影响天平气动力测量和模型装拆；试验结束前，所述的气体伸缩部再次经充气部充气后压迫在试验模型尾部内腔上形成空气弹簧，达到一定压力后充气部停止工作，试验结束，冲击载荷再次通过所述的气体伸缩部传送到支杆，模型摆动幅度受到抑制，天平所受冲击载荷减小。2CN105758611A说明书1/4页一种风洞天平抗冲击装置技术领域[0001]本发明属于航空航天测力试验气动力测量技术领域，尤其是针对暂冲式高速风洞测力试验启动和关车时模型及杆式支杆受冲击而剧烈振动问题，利用充气气囊形成空气弹簧改变天平支杆受力状态，吸收冲击能量，增强天平支杆抗冲击能力，提高风洞试验的安全性。背景技术[0002]在暂冲式高速风洞测力试验中，风洞试验的安全性一直是参试人员关注的首要问题，尤其是超音速试验条件的风洞启动和关车过程，天平受到的冲击载荷可达天平量程的几倍甚至十几倍，并且难以测量和控制，极大的威胁到参试设备的安全。冲击载荷主要由气流脉动和激波反射引起，与开车方式、支撑系统刚度、模型惯量等有关。利用模型减重、降低速压、提高支撑系统刚度等方式降低试验冲击载荷的往往受试验条件限制，难以达到理想的抗冲击效果。[0003]尾支撑杆式天平与模型内腔有一定的间隙，以保证模型受到气动载荷天平及支杆变形后模型与支杆不产生空间干涉。受到模