大型复杂结构物体质量特性测量技术研究

发布时间：2017-11-02 09:24

  本文关键词：大型复杂结构物体质量特性测量技术研究

  更多相关文章： 大型复杂结构 质量特性测量 振复摆法 空气阻尼 误差分析

【摘要】：在武器和航空航天领域,质量特性参数测量对产品具有至关重要的意义,随着科技的发展和对测量精度的不断提高,相应的测量设备也伴随着此类产品的研究不断发展。在武器领域,广泛存在着火箭弹、大型弹箭,在航空航天领域,存在着卫星、航天器、太阳能电池帆板等,这类产品由于长径比大、形状复杂,且往往具有翼、舵等复杂外形结构,横偏量测量时采用传统方法难以实现,转动惯量测量时存在着装卡、安全、测量效率低和空气阻尼影响较大等问题。本文在分析国内外质量特性测量领域成熟的测量理论基础上,对于横偏量的测量,提出了一种新的测量方法——双边摆动法,测量时只需将产品左右摆动一个小角度,就可准确测出横偏量数值,此方法由不平衡力矩法衍生而来,测量原理简单,通过对标准样件进行实测,分析测试数据可知该方法具有较高的测量精度。针对大型复杂结构物体转动惯量测量过程中存在着竖直装卡和空气阻尼影响较大的问题,通过分析比较现有的卧式测量方法,找出其测量的理论依据,在此基础上提出了实现产品俯仰和滚转转动惯量测量的卧式测量方法——振复摆法,并与扭杆驱动的复摆测量方法比较,重点分析了振复摆法的测量原理和可行性,并建立了振复摆法的试验装置。对标准样件测量,通过试验数据及其试验机构的分析,得出振复摆法测量数据稳定、可靠,机构设计合理,是一种针对于大型复杂结构物体俯仰和滚转转动惯量测量的有效方法。在研究了大型复杂结构物体质量特性测量技术的基础上,针对某种产品的测量需求,设计了相应的测量机构。质量质心测试台实现质量、质心及横偏量的测量,转动惯量测试台实现偏航、俯仰和滚转转动惯量的测量,测量平台用于精确测量距离和高度。对各个测量项目进行了详细的误差分析,并提出了有效的减小误差的方法。设备调试后对标准样件进行了测量,误差分析和测量结果均表明该设备满足项目预期的精度要求,现场投入使用后,设备运行良好。
【关键词】：大型复杂结构 质量特性测量 振复摆法 空气阻尼 误差分析
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TJ06;V262.36
【目录】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-9
• 1 绪论9-14
• 1.1 质量特性测量及其设备概述9-10
• 1.2 大型复杂结构物体质量特性测量的技术特点和研究现状10-12
• 1.3 课题的选题依据、主要研究内容及完成的主要工作12-14
• 1.3.1 本课题的选题依据12
• 1.3.2 主要研究内容及技术创新点12-13
• 1.3.3 完成主要工作13-14
• 2 质量特性测量原理的研究与选用14-24
• 2.1 质量14-15
• 2.2 质心15-17
• 2.3 横偏量17
• 2.4 转动惯量17-20
• 2.5 测量原理的选用20-23
• 2.6 本章小结23-24
• 3 转动惯量测量的振复摆法研究24-34
• 3.1 测量的技术难点24-25
• 3.2 扭复摆系统测量原理25-27
• 3.3 振复摆法测量方式的提出和理论分析27-30
• 3.4 试验验证30-33
• 3.4.1 扭复摆装置（系统一）31
• 3.4.2 振复摆装置（系统二）31-32
• 3.4.3 数据分析32-33
• 3.5 大型复杂结构物体转动惯量测量技术的确定33
• 3.6 本章小结33-34
• 4 综合测量设备结构设计34-44
• 4.1 质量质心测试台34-38
• 4.1.1 质量质心测试台总体结构34
• 4.1.2 四支点传感器支撑架34-35
• 4.1.3 质心偏摆测量机构35-36
• 4.1.4 称重传感器顶尖球窝机构36-37
• 4.1.5 铸铁平台37-38
• 4.2 转动惯量试台38-42
• 4.3 测量平台42
• 4.4 标准样件42-43
• 4.5 本章小结43-44
• 5 设备误差分析及减小误差措施44-50
• 5.1 质量、质心测量误差分析44-46
• 5.1.1 质量测量误差分析44
• 5.1.2 质心测量误差分析44-45
• 5.1.3 提高精度的措施45-46
• 5.2 转动惯量46-49
• 5.2.1 周期测量引起的误差分析46-47
• 5.2.2 构件轴线偏移引起的误差分析47-48
• 5.2.3 构件轴线倾斜引起的误差分析48
• 5.2.4 减小转动惯量测量误差的措施48-49
• 5.3 本章小结49-50
• 6 测量设备调试及测量结果分析50-57
• 6.1 称重传感器系数的标定50-51
• 6.2 质心测量距离标定51-52
• 6.3 样件测量52-56
• 6.3.1 质量测量52-53
• 6.3.2 质心测量53
• 6.3.3 横偏量测量53-54
• 6.3.4 偏航转动惯量测量54
• 6.3.5 俯仰转动惯量测量54-56
• 6.3.6 滚转转动惯量测量56
• 6.4 本章小结56-57
• 7 总结与展望57-59
• 7.1 总结57
• 7.2 展望57-59
• 致谢59-60
• 参考文献60-63
• 附录63-65
• A. 作者攻读硕士学位期间发表的论文63
• B. 测试系统软件部分界面63-65

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前9条

1 王英杰,刘才;基于层次模型的多工况下大型复杂结构的截面优化[J];机械工程学报;2001年11期

2 李钢;李宏男;王文;;大型复杂结构模糊物理边界划分与多市场竞争控制[J];土木工程学报;2011年06期

3 张文首;张力;岳前进;;基于加速度反馈的大型复杂结构H_∞控制[J];工程力学;2009年05期

4 瞿伟廉,黄东梅;大型复杂结构的两阶段损伤诊断方法[J];世界地震工程;2003年02期

5 王雪仁;贾地;缪旭弘;;大型复杂结构振动特性分析方法研究[J];船舶力学;2012年04期

6 聂绍珉,王纪红;大型复杂结构离散优化新算法“SPG”及其在压机优化中的应用[J];塑性工程学报;1999年03期

7 尹凌峰;王冰晶;黎德琳;唐敢;马军;;大型复杂结构郑成功雕塑设计关键问题研究[J];建筑结构;2013年04期

8 谭志勇,邱吉宝;大型复杂结构中试验模态综合的应用技术研究[J];强度与环境;1995年01期

9 ;[J];;年期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 王生鹏;;磁浮车辆大型复杂结构件的工艺研究[A];第八届21省（市、自治区）4市铸造学术年会论文集[C];2006年

中国硕士学位论文全文数据库 前4条

1 徐向辉;大型复杂结构物体质量特性测量技术研究[D];重庆大学;2015年

2 陈亮;大型复杂结构施工全过程模拟分析[D];长安大学;2009年

3 张韬;某大型复杂结构施工控制研究[D];华南理工大学;2013年

4 刘家鑫;复杂结构施工水平连接桁架监测与模拟分析[D];长安大学;2011年

，

本文编号：1130976