面向大展弦比机翼静力试验的加载机构研究与分析

发布时间：2017-10-22 02:27

  本文关键词：面向大展弦比机翼静力试验的加载机构研究与分析

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【摘要】：在大展弦比机翼静力试验的过程中,机翼在外载荷的作用下,会产生很大的弯曲变形,由于机翼受载产生的变形大,传统的加载方式多采用专用的加载作动缸,给试验的实施带来了困难;另一方面,为了真实模拟机翼实际受载情况,应尽可能保证加载机构的加载方向与机翼的弦平面垂直。针对上述问题,本课题提出了几种加载机构实施方案,对机翼静力试验的加载机构进行了较为系统的研究。主要研究内容如下:首先,根据飞机机翼实际飞行状况,建立了每段机翼弯曲变形的数学模型,求出了机翼弯曲变形的曲线方程,基于Profili V2设计软件,绘制了机翼模型,然后通过Abaqus有限元分析验证了理论计算的正确性。其次,针对大展比机翼静力试验提出了伸缩式、折叠式和模块化加载机构方案。根据加载点的位置及加载力的大小分析了杠杆系统的计算方法,利用图论的基本知识,建立了模块化式加载方案的数学模型。分别针对伸缩式和折叠式加载机构,对其进行了自由度、位置、运动学分析,借助Matlab工具,绘制了驱动输入速度与加速度随时间变化的曲线,并通过Adams仿真软件验证了加载机构理论建模的正确性。在此基础上,分析了机翼静力试验过程中加载机构变形产生的加载误差,主要包括:伸缩缸变形引起的加载误差;含有均载机构的伸缩缸变形引起的加载误差;杠杆系统变形引起的加载误差;杠杆系统和伸缩缸复合变形引起的加载误差。搭建了电液比例加载和信号采集实验系统,以及编写了人机界面,采用电液比例加载系统模拟了机翼加载静力试验。本文所做工作对研发面向大展弦比机翼的加载机构提供了参考,为大位移输出加载机构的研究提供了基础。
【关键词】：加载机构 机翼 静力试验 加载误差
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V216.1
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 引言10
• 1.2 机翼静力试验的研究现状10-15
• 1.3 均布载荷加载方法的研究现状15-16
• 1.4 选题意义及主要研究内容16-18
• 第2章 机翼弯曲变形的建模与仿真18-30
• 2.1 引言18
• 2.2 机翼弯曲变形的模型建立18-26
• 2.2.1 机翼模型简化19-20
• 2.2.2 机翼挠曲线方程20-26
• 2.3 机翼翼型的设计及弯曲变形的有限元分析26-29
• 2.3.1 Profili V2简介26
• 2.3.2 机翼翼型建模26-27
• 2.3.3 机翼弯曲变形的有限元分析27-29
• 2.4 本章小结29-30
• 第3章 基于大展比机翼静力试验加载机构方案30-42
• 3.1 引言30
• 3.2 机翼静力试验加载机构方案30-37
• 3.2.1 伸缩式加载机构方案33-35
• 3.2.2 折叠式加载机构方案35-36
• 3.2.3 模块化加载机构方案36-37
• 3.3 杠杆系统设计的方法37-38
• 3.4 模块化加载机构数学模型38-41
• 3.4.1 图论的基本知识38-39
• 3.4.2 加载机构数学模型39-41
• 3.5 本章小结41-42
• 第4章 加载机构的运动学分析与仿真42-55
• 4.1 引言42
• 4.2 伸缩式加载机构运动学分析与仿真42-48
• 4.2.1 自由度和位置分析42-45
• 4.2.2 机构速度与加速度分析45-47
• 4.2.3 仿真分析47-48
• 4.3 折叠式加载机构的运动学分析与仿真48-53
• 4.3.1 自由度分析48-49
• 4.3.2 机构速度与加速度分析49-52
• 4.3.3 仿真分析52-53
• 4.4 本章小结53-55
• 第5章 机翼加载机构误差分析55-63
• 5.1 引言55
• 5.2 加载机构变形的误差分析55-62
• 5.2.1 伸缩缸变形引起的误差55-57
• 5.2.2 含有均载机构的作动缸变形所引起的误差57-59
• 5.2.3 杠杆系统弯曲变形引起的误差59-61
• 5.2.4 杠杆系统和作动缸复合弯曲变形引起的误差61-62
• 5.3 本章小结62-63
• 第6章 模拟静力试验的电液比例加载实验研究63-75
• 6.1 引言63
• 6.2 电液比例加载实验系统研制63-67
• 6.2.1 电液比例控制系统63-64
• 6.2.2 液压系统原理及研制64-67
• 6.3 信号采集系统的搭建67-70
• 6.3.1 信号采集系统67-68
• 6.3.2 信号采集系统界面68-70
• 6.4 电液比例加载实验70-74
• 6.4.1 实验目的70-71
• 6.4.2 实验步骤71
• 6.4.3 实验数据处理71-74
• 6.5 本章小结74-75
• 结论75-76
• 参考文献76-80
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果80-81
• 致谢81-82
• 作者简介82

【参考文献】

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本文编号：1076366