大型风洞捕获轨迹驱动机构运动学及动态特性分析

发布时间：2020-04-15 22:03

【摘要】：在风洞中开展的捕获轨迹试验(简称CTS—Captive Trajectory System),用于模拟外挂物从母机上分离的位移、速度、加速度等轨迹特性,分析评估外挂物分离对母机飞行的安全性影响。为满足某大型风洞捕获轨迹试验需求,需研制一套用于支撑外挂物模型的六自由度机构。该支撑机构应具备行程范围大、运动精度高、承载能力强及阻塞度小等特点,并能够快速到达指定位置进行数据采集。本文以一套支撑外挂物模型的六自由度机构为研究对象,根据设计指标要求,完成六自由度机构的结构设计,并对其进行了运动学分析、振型函数的研究和静动态特性分析。本论文研究的具体工作主要分为以下几个部分:(1)根据设计指标要求,设计出满足各类指标要求的六自由度机构,介绍该机构的结构组成,并阐述了机构设计中的创新点。(2)基于D-H参数法建立机构的运动学模型,求解整体机构的正逆解,并对正逆解求解结果进行验证,确保运动学模型的正确性。(3)采用Robotics Toolbox构建了机构仿真模型,对六自由度机构进行正逆运动学仿真,得到了各关节运动参数曲线。另外还对X向横梁进行了分析,得到其振型函数,计算出了典型位姿的振幅值及固有频率,并与仿真结果进行对比,验证了理论推导的正确性。(4)基于有限元法,采用Workbench软件对机构进行了静态特性分析,验证了机构的强度和刚度;对机构进行模态、谐响应两方面的动态特性分析,得出对机构影响较大的振动频段以及振动幅值,为避免共振提供了依据。
【图文】：

重庆大学硕士学位论文 洞试验技术生产制造出一系列成熟的技术速重载列车、高速重载火车等。CTS 六自由度机构及设备在国外许多研究已经取得了很大成就[8,9,10]。AEDC（Center）是美国重要的航空航天飞行器研B[11,12]喷管直径为 1.27m，，马赫数为 6~8，构安装固定在试验段的顶部，垂向支撑组下方的母机支撑机构。美国在 AEDC 16T风洞横截面积为 4.88m×4.88m，马赫数为参数，型号为 F/A-18E/F 战斗机进行轨迹

风洞横截面积为 4.88m×4.88m，马赫数为 0.2~1.6。为获取高性能战斗机气动性能参数，型号为 F/A-18E/F 战斗机进行轨迹捕获试验。图 1.1 美国 AEDC VKF 风洞 B CTS 装置Fig 1.1 CTS device on U.S in AEDC TunnelVKF B图 1.2 美国 AEDC 16T 跨音速风洞 CTS 装置Fig 1.2 CTS device on U.S inAEDC’s 16fttransonic wind tunnel
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：V211.74

【参考文献】

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本文编号：2629028