航空发动机矢量推力测量台架静态校准方法.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CN106706208A(43)申请公布日2017.05.24(21)申请号201611153963.0(22)申请日2016.12.14(71)申请人中国燃气涡轮研究院地址621703四川省绵阳市305信箱(72)发明人杨桥吴锋张有冯旭栋(74)专利代理机构中国航空专利中心11008代理人杜永保(51)Int.Cl.G01L25/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称航空发动机矢量推力测量台架静态校准方法(57)摘要一种航空发动机矢量推力测量台架的静态校准方法，包括如下步骤：步骤一：对矢量推力测量台架各分量进行预加载，加载的载荷不小于台架设计量程的80％，并保持30min以上；卸载，检查各测力组件输出状态是否正常，步骤二：按照正交设计原理，设计复合加载表，按加载表重复加载和卸载3遍以上，步骤三：选取验证载荷进行加载，重复3遍以上，选取的验证载荷可以为单分量加载或复合加载，选取时应尽量模拟矢量推力测量台架的真实工作状态，步骤四：数据处理及结果评价，主要包括：1)校准系数求解，2)结果评价。本发明缩短了静态校准周期、提高了校准工作效率，而且在一定程度上提高了矢量推力测量台架的测量精度。CN106706208ACN106706208A权利要求书1/1页1.一种航空发动机矢量推力测量台架的静态校准方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：对矢量推力测量台架各分量进行预加载，加载的载荷不小于台架设计量程的80％，并保持30min以上；卸载，检查各测力组件输出状态是否正常，步骤二：按照正交设计原理，设计复合加载表，按加载表重复加载和卸载3遍以上，复合加载表的设计实现过程主要包括：首先，由实验人员选择合适的正交表模型；然后，以矢量推力测量台架各个力/力矩分量作为加载设计因素，确定各因素的水平数Mi，并将各个分量的设计量程按等间距均分为Mi个水平，其中下标i表示加载的力或力矩分量的序号，其取值为从1到6，将各加载设计因素及各因素的水平数Mi带入正交表模型，即可得到复合加载表，步骤三：选取验证载荷进行加载，重复3遍以上，选取的验证载荷可以为单分量加载或复合加载，选取时应尽量模拟矢量推力测量台架的真实工作状态，步骤四：数据处理及结果评价，包括：1)校准系数求解，2)结果评价。2.如权利要求1所述的航空发动机矢量推力测量台架的静态校准方法，其特征在于，所述的校准系数的求解公式为其中，为求得的矢量推力测量台架校准系数矩阵的最小二乘解，[Fc]为通过校准设备向台架施加的标准校准载荷构成的矩阵，[Rc]为由矢量推力测量台架各测力组件输出结果构成的自变量矩阵，上标T表示矩阵的转置运算，下标m为选取的自变量数量，对于一阶模型，m＝6，对于二阶模型，m＝27，下标K表示校准加载点的数量。2CN106706208A说明书1/4页航空发动机矢量推力测量台架静态校准方法技术领域[0001]本发明属于航空发动机推力测试领域，具体涉及一种基于复合加载模式的航空发动机矢量推力测量台架静态校准方法。[0002]已有技术介绍[0003]矢量推力测量台架是一个用于矢量力测量的平台，其主要功能就是将发动机试验时产生的矢量推力准确测量出来，通过推力台架获取矢量力的各方向分量，并对矢量力进行作用点、作用方向和大小的评估。高精度、可靠性好的矢量推力测量台架的研制与应用，不仅要求有很高的加工精度、严格的加工工艺，而且需要高精度的校准。事实上，航空发动机矢量推力台架的校准工作也是试验台建设过程中的关键步骤之一，它直接影响到矢量推力测量台架最终工作性能的好坏。[0004]目前，航空发动机矢量推力测量台架的静态校准大都采用单分量加载模式，即单独对各个分量进行加载，这种加载模式步骤繁琐，校准效率很低，并且由于这种加载模式与台架实际使用时的情况不完全相同，无法准确模拟矢量推力测量台架的真实工作状态，使得得到的校准公式对于台架特性的反映效果大打折扣。[0005]技术内容[0006]解决的技术问题，提供一种航空发动机矢量推力测量台架的静态校准方法，通过该方法不仅可以缩短了静态校准周期、提高校准工作效率，而且在一定程度上提高了矢量推力测量台架的测量精度。[0007]技术方案，一种航空发动机矢量推力测量台架的静态校准方法，包括如下步骤：[0008]步骤一：对矢量推力测量台架各分量进行预加载，加载的载荷不小于台架设计量程的80％，并保持30min以上；卸载，检查各测力组件输出状态是否正常，此步骤可保证矢量推力测量台架处于良好的工作状态，[0009]步骤二：按照正交设计原理，设计复合加载表，按加载表重复加载和卸载3遍以上，复合加载表的设计实现过程主要包括：首先，由实验人员选择合适的正交表模型；然后，以矢量