推力矢量测试装置可控六维力/力矩加载研究
发布时间：2021-04-21 22:59
以压电测力仪为核心的推力矢量测试装置具有测试精度高、动态性能及稳定性好等特点,已被广泛应用于航空航天、高端装备制造等领域的动态矢量力测量。推力矢量测试装置用来评估发动机的工作性能,故其本身测试性能的稳定性和可靠性尤为重要,因此,需要对测试装置的测试性能进行全面评估。目前,在相对理想的环境下,采用静、动态标定的研究方法,对测试装置的测试性能进行标定。但在实际工况下,测试装置常被应用于存在大量噪声的环境中,并且安装、调试推力矢量测试装置的各种操作,均会影响其测试性能。因此,本文针对工作在实际工况下的实验室标定结果良好的推力矢量测试装置,采用模拟加载试验的思想,设计一种矢量力/力矩的发生装置,来模拟测试装置在实际工况下的受力状态,根据测试装置的输出,来进一步评估测试装置的测试性能。进行了模拟加载系统的理论建模。采用平移变换法或旋量法“由上而下”建立了空间矢量力/力矩合成的理论模型Ⅰ,构建了压电测力仪矢量力分配的力学模型及压电测力仪输出分量“由下而上”合成的理论模型Ⅱ,从前期的标定和后期的模拟加载两方面着手,为实现对推力矢量测试装置测试性能的评估提供了理论参考。针对六维力/力矩模拟加载的需求和...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题来源、研究背景及研究意义
1.1.1 课题来源
1.1.2 研究背景及研究意义
1.2 矢量力/力矩加载装置的国内外研究现状
1.2.1 单自由度矢量力/力矩加载装置的研究现状
1.2.2 多自由度矢量力/力矩加载装置的研究现状
1.3 研究基础
1.4 本论文主要研究内容
2 模拟加载系统的理论建模
2.1 空间矢量力/力矩合成理论建模
2.1.1 空间矢量力/力矩合成的平移变换法
2.1.2 空间矢量力/力矩合成的旋量法
2.2 压电测力仪矢量力传递的理论建模
2.2.1 压电测力仪的空间结构布局形式
2.2.2 压电测力仪矢量力分配的理论模型
2.2.3 压电测力仪输出分量合成的理论建模
2.3 推力矢量测试装置测试性能的评估方案
2.4 本章小结
3 可控六维力/力矩加载装置的结构设计
3.1 可控六维力/力矩加载装置的设计要求
3.2 可控六维力/力矩加载装置的方案设计
3.2.1 砝码式可控六维力/力矩加载
3.2.2 液压式可控六维力/力矩加载
3.2.3 基于支撑圆台的液压式可控六维力/力矩加载
3.3 可控六维力/力矩加载装置的结构及仿真分析
3.3.1 支撑圆台的结构及有限元分析
3.3.2 上盖板的结构及有限元分析
3.3.3 侧向承载装置的结构及有限元分析
3.4 本章小结
4 单向矢量力/力矩模拟加载试验研究
4.1 模拟加载系统
4.2 推力矢量测试装置的标定性能
4.3 单向矢量力/力矩模拟加载试验
4.3.1 主向力Fz的模拟加载
4.3.2 侧向力Fx的模拟加载
4.3.3 侧向力Fy的模拟加载
4.3.4 力矩Mz的模拟加载
4.3.5 力矩Mx的模拟加载
4.3.6 力矩My的模拟加载
4.4 本章小结
5 力-力二分量复合模拟加载试验研究
5.1 侧向力-侧向力二分量复合加载模拟试验
5.2 侧向力-主向力二分量复合加载模拟试验
5.2.1 Fy-Fz（上）二分量复合加载模拟试验
5.2.2 Fx-Fz（上）二分量复合加载模拟试验
5.3 侧向力-主向力二分量复合加载下的力学分析
5.4 侧向力-主向力二分量复合加载的对比验证试验
5.5 侧向力-主向力二分量复合加载下的补偿研究
5.6 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]高精度机电式自动加载技术的研究和应用[J]. 纪涛,李小刚,赵长辉,徐明,周航. 弹箭与制导学报. 2018(03)
[2]太阳帆自旋展开动力学地面模拟试验研究[J]. 周晓俊,周春燕,张新兴,胡海岩. 振动工程学报. 2015(02)
[3]复合负载模拟器的设计与实现[J]. 杨春卫,代建辉,毕树生,宗光华. 北京航空航天大学学报. 2013(12)
[4]一种微推力器阵列测试台系统辨识与动态补偿[J]. 刘书杰,方蜀州,刘旭辉. 固体火箭技术. 2011(06)
[5]40000 kN多功能电液伺服加载试验系统[J]. 陈利民,李振宝,周宏宇,闫维明,李洪泉,黄浩华,刘杰. 结构工程师. 2011(S1)
[6]并联式轴用压电六维力/力矩传感器[J]. 贾振元,李映君,张军,钱敏,刘巍. 机械工程学报. 2010(11)
[7]新型纯扭矩加载器的设计及结构优化[J]. 韩丽丽,刘振宇,孙宝元. 中国机械工程. 2008(20)
[8]10000kN大型多功能结构试验机系统加载性能检验试验和分析[J]. 沈祖炎,郭小农,李元齐. 结构工程师. 2006(04)
[9]一种多功能测力仪标定加载器[J]. 戴恒震,孙宝元,李万全,高长银. 现代机械. 2003(06)
[10]MTS高速冲击试验系统[J]. 李大纬. 试验机与材料试验. 1983(05)
博士论文
[1]广义混联机构解耦的统一理论模型与型综合方法[D]. 屈淑维.中北大学 2018
[2]2D阀控制电液激振器及在疲劳试验系统中的应用研究[D]. 贾文昂.浙江工业大学 2010
[3]新型轴用并联压电式六维大力传感器的研究[D]. 李映君.大连理工大学 2010
[4]低速风洞应变天平校准系统总体方案及关键部件设计与分析[D]. 朱本华.国防科学技术大学 2009
[5]三向压电钻削测力仪的设计及扭矩加载器的研制[D]. 韩丽丽.大连理工大学 2006
硕士论文
[1]立式大推力压电测试系统研究[D]. 李明昱.大连理工大学 2018
[2]结构试验机振动机理与减振措施的数值模拟[D]. 韩静.北京工业大学 2017
[3]模拟深部岩石的加载装置结构设计与研究[D]. 周雪鹏.哈尔滨工程大学 2017
[4]正交并联六自由度加载试验系统力控制及解耦研究[D]. 王博.哈尔滨工业大学 2016
[5]重载并联六维力传感器模型重构理论与实验研究[D]. 张宏宇.燕山大学 2016
[6]基于并联机构的多自由度力加载系统研究[D]. 尹鹏.哈尔滨工业大学 2015
[7]大型结构柱地震荷载模拟试验加载装置的设计与分析[D]. 姚祥.湖南大学 2015
[8]发射装置负载模拟系统的设计及研究[D]. 杨帆.武汉工程大学 2015
[9]结构加载试验系统液压驱动系统设计及控制方法的研究[D]. 刘子嘉.哈尔滨工业大学 2014
[10]移动加载试验机结构设计与力学性能研究[D]. 徐明迪.合肥工业大学 2014
本文编号：3152651
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题来源、研究背景及研究意义
1.1.1 课题来源
1.1.2 研究背景及研究意义
1.2 矢量力/力矩加载装置的国内外研究现状
1.2.1 单自由度矢量力/力矩加载装置的研究现状
1.2.2 多自由度矢量力/力矩加载装置的研究现状
1.3 研究基础
1.4 本论文主要研究内容
2 模拟加载系统的理论建模
2.1 空间矢量力/力矩合成理论建模
2.1.1 空间矢量力/力矩合成的平移变换法
2.1.2 空间矢量力/力矩合成的旋量法
2.2 压电测力仪矢量力传递的理论建模
2.2.1 压电测力仪的空间结构布局形式
2.2.2 压电测力仪矢量力分配的理论模型
2.2.3 压电测力仪输出分量合成的理论建模
2.3 推力矢量测试装置测试性能的评估方案
2.4 本章小结
3 可控六维力/力矩加载装置的结构设计
3.1 可控六维力/力矩加载装置的设计要求
3.2 可控六维力/力矩加载装置的方案设计
3.2.1 砝码式可控六维力/力矩加载
3.2.2 液压式可控六维力/力矩加载
3.2.3 基于支撑圆台的液压式可控六维力/力矩加载
3.3 可控六维力/力矩加载装置的结构及仿真分析
3.3.1 支撑圆台的结构及有限元分析
3.3.2 上盖板的结构及有限元分析
3.3.3 侧向承载装置的结构及有限元分析
3.4 本章小结
4 单向矢量力/力矩模拟加载试验研究
4.1 模拟加载系统
4.2 推力矢量测试装置的标定性能
4.3 单向矢量力/力矩模拟加载试验
4.3.1 主向力Fz的模拟加载
4.3.2 侧向力Fx的模拟加载
4.3.3 侧向力Fy的模拟加载
4.3.4 力矩Mz的模拟加载
4.3.5 力矩Mx的模拟加载
4.3.6 力矩My的模拟加载
4.4 本章小结
5 力-力二分量复合模拟加载试验研究
5.1 侧向力-侧向力二分量复合加载模拟试验
5.2 侧向力-主向力二分量复合加载模拟试验
5.2.1 Fy-Fz（上）二分量复合加载模拟试验
5.2.2 Fx-Fz（上）二分量复合加载模拟试验
5.3 侧向力-主向力二分量复合加载下的力学分析
5.4 侧向力-主向力二分量复合加载的对比验证试验
5.5 侧向力-主向力二分量复合加载下的补偿研究
5.6 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]高精度机电式自动加载技术的研究和应用[J]. 纪涛,李小刚,赵长辉,徐明,周航. 弹箭与制导学报. 2018(03)
[2]太阳帆自旋展开动力学地面模拟试验研究[J]. 周晓俊,周春燕,张新兴,胡海岩. 振动工程学报. 2015(02)
[3]复合负载模拟器的设计与实现[J]. 杨春卫,代建辉,毕树生,宗光华. 北京航空航天大学学报. 2013(12)
[4]一种微推力器阵列测试台系统辨识与动态补偿[J]. 刘书杰,方蜀州,刘旭辉. 固体火箭技术. 2011(06)
[5]40000 kN多功能电液伺服加载试验系统[J]. 陈利民,李振宝,周宏宇,闫维明,李洪泉,黄浩华,刘杰. 结构工程师. 2011(S1)
[6]并联式轴用压电六维力/力矩传感器[J]. 贾振元,李映君,张军,钱敏,刘巍. 机械工程学报. 2010(11)
[7]新型纯扭矩加载器的设计及结构优化[J]. 韩丽丽,刘振宇,孙宝元. 中国机械工程. 2008(20)
[8]10000kN大型多功能结构试验机系统加载性能检验试验和分析[J]. 沈祖炎,郭小农,李元齐. 结构工程师. 2006(04)
[9]一种多功能测力仪标定加载器[J]. 戴恒震,孙宝元,李万全,高长银. 现代机械. 2003(06)
[10]MTS高速冲击试验系统[J]. 李大纬. 试验机与材料试验. 1983(05)
博士论文
[1]广义混联机构解耦的统一理论模型与型综合方法[D]. 屈淑维.中北大学 2018
[2]2D阀控制电液激振器及在疲劳试验系统中的应用研究[D]. 贾文昂.浙江工业大学 2010
[3]新型轴用并联压电式六维大力传感器的研究[D]. 李映君.大连理工大学 2010
[4]低速风洞应变天平校准系统总体方案及关键部件设计与分析[D]. 朱本华.国防科学技术大学 2009
[5]三向压电钻削测力仪的设计及扭矩加载器的研制[D]. 韩丽丽.大连理工大学 2006
硕士论文
[1]立式大推力压电测试系统研究[D]. 李明昱.大连理工大学 2018
[2]结构试验机振动机理与减振措施的数值模拟[D]. 韩静.北京工业大学 2017
[3]模拟深部岩石的加载装置结构设计与研究[D]. 周雪鹏.哈尔滨工程大学 2017
[4]正交并联六自由度加载试验系统力控制及解耦研究[D]. 王博.哈尔滨工业大学 2016
[5]重载并联六维力传感器模型重构理论与实验研究[D]. 张宏宇.燕山大学 2016
[6]基于并联机构的多自由度力加载系统研究[D]. 尹鹏.哈尔滨工业大学 2015
[7]大型结构柱地震荷载模拟试验加载装置的设计与分析[D]. 姚祥.湖南大学 2015
[8]发射装置负载模拟系统的设计及研究[D]. 杨帆.武汉工程大学 2015
[9]结构加载试验系统液压驱动系统设计及控制方法的研究[D]. 刘子嘉.哈尔滨工业大学 2014
[10]移动加载试验机结构设计与力学性能研究[D]. 徐明迪.合肥工业大学 2014
本文编号：3152651
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/hangkongsky/3152651.html
