整体框架三段式翼型风洞动态测力试验模型的制作方法

专利2022-06-28  251


本实用新型涉及翼型风洞动态测力试验技术领域,特别是涉及一种整体框架三段式翼型风洞动态测力试验模型。



背景技术:

为了得到翼型的动态气动性能,需要进行翼型动态测力试验。现有的翼型试验模型都是完全填充的是实心的,只有一根管梁,气动力天平安装在管梁上,为了便于安装气动力天平,管梁需要先断开再组装连接的,使用现有的翼型试验模型进行动态测力试验导致存在两个方面的问题:(1)由于翼型风洞试验侧壁干扰的影响,在翼型动态试验模型全翼展测力得到的动态气动性能误差也很大,故通常在模型展向中段测力,这引起模型强度和刚度不足;(2)测力模型和测力模型中段的质量和转动惯量常较大,在气动天平的测量结果中包含大的惯性力和惯性力矩,难以消除和修正;同时增加了试验驱动机构的载荷,限制实验所能够达到的振幅和试验频率。



技术实现要素:

本实用新型要解决的技术问题是提供一种在增加强度同时降低其质量的整体框架三段式翼型风洞动态测力试验模型。

为解决上述问题,本实用新型提供一种整体框架三段式翼型风洞动态测力试验模型,所述整体框架三段式翼型风洞动态测力试验模型包括框架、气动力天平、左段蒙皮、右段蒙皮和中段蒙皮,所述左段蒙皮、中段蒙皮和右段蒙皮依次固定在框架上并将框架包裹,所述框架的两端分别设有左转轴和右转轴;所述框架包括主体、主管梁、前管梁、后管梁和两个端板,所述主管梁、前管梁和后管梁并排设在主体上,所述管梁、前管梁和后管梁的两端通过端板固定,所述主体上设有短轴,所述气动力天平固定在短轴上,且所述气动力天平还固定在中段蒙皮上。

进一步的,所述中段蒙皮包括上蒙皮和下蒙皮,所述上蒙皮和下蒙皮固定形成容纳腔。

进一步的,所述上蒙皮的前端设有固定平面,所述上蒙皮的中部向上弯曲,所述上蒙皮中部的侧壁设有多个避让缺口,所述上蒙皮中部还设有天平安装板,所述上蒙皮的后端设有固定台阶。

进一步的,所述下蒙皮的前端设有固定平面,所述下蒙皮的中部向下弯曲,所述下蒙皮中部的侧壁设有多个避让缺口,所述下蒙皮的后端设有固定平面。

进一步的,所述上蒙皮和下蒙皮上均设有筋板。

进一步的,所述短轴上设有键槽。

进一步的,所述框架还包括支撑板,所述支撑板固定在所述主管梁、前管梁和后管梁上。

进一步的,所述中段蒙皮采用铝合金或碳纤维制成。

进一步的,所述左段蒙皮和右段蒙皮采用木材、玻璃钢或碳纤维制成。

本实用新型整体框架三段式翼型风洞动态测力试验模型的框架上安装左、中、右蒙皮形成整体,同时框架由主体、主管梁、前管梁、后管梁和两个端板焊接形成,使模型内部中空同时又有强力支撑,从而让整个模型整体具有重量轻且强度高的特点,采用该模型进行试验可以达到更高的振荡幅值和频率,降低试验时的惯性力和惯性力矩,减小试验误差及试验驱动机构的载荷。

附图说明

图1是本实用新型整体框架三段式翼型风洞动态测力试验模型的较佳实施方式的结构示意图。

图2是a-a的剖视图。

图3是b-b的剖视图。

图4是框架的结构示意图。

图5是上蒙皮的结构示意图。

图6是上蒙皮的仰视图。

图7是下蒙皮的结构示意图。

图8是下蒙皮的仰视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1至图3所示,本实用新型整体框架三段式翼型风洞动态测力试验模型适用于1.6m×3m矩形截面翼型风洞试验段,将模型设为全展长1.6m,弦长0.7m。本实用新型整体框架三段式翼型风洞动态测力试验模型的较佳实施方式包括框架1、气动力天平5、左段蒙皮2、右段蒙皮3和中段蒙皮4,所述左段蒙皮2、中段蒙皮4和右段蒙皮3依次固定在框架1上并将框架1包裹,所述气动力天平5固定在框架1和中段蒙皮4上,气动力天平5只与框架1和中段蒙皮4连接,有效的保障气动力天平5的准确测量,气动力天平5在传递力的同时实现测量。所述框架1的两端分别设有左转轴6和右转轴7。所述左段蒙皮2和右段蒙皮3采用木材、玻璃钢或碳纤维制成,以减轻其重量。

结合图4参考,所述框架1包括主体11、主管梁12、前管梁13、后管梁14、支撑板15和两个端板16,所述主管梁12、前管梁13和后管梁14并排设在主体11上,所述管梁、前管梁13和后管梁14的两端通过端板16固定。所述支撑板15固定在所述主管梁12、前管梁13和后管梁14上,以增加框架1的刚度和强度。所述主体11上设有短轴17,气动力天平5与短轴17连接,所述短轴17上设有键槽,在键槽内插设有键171以固定气动力天平5和短轴17之间的连接。

如图5至图8所示,所述中段蒙皮4包括上蒙皮41和下蒙皮42,所述上蒙皮41和下蒙皮42固定形成容纳腔,将中段蒙皮4分为两部分,以便于气动力天平5的安装。所述上蒙皮41和下蒙皮42上均设有筋板43,以增加中段蒙皮4的强度和刚度。所述上蒙皮41的前端设有固定平面411,所述上蒙皮41的中部向上弯曲,以便于形成容纳空间;所述上蒙皮41中部的侧壁设有多个避让缺口412,上蒙皮41中部还设有天平安装板413,所述上蒙皮41的后端设有固定台阶414。所述下蒙皮42的前端设有固定平面421,所述下蒙皮42的中部向下弯曲,以便于形成容纳空间;所述下蒙皮42中部的侧壁设有多个避让缺口422,所述下蒙皮42的后端设有固定平面423。上蒙皮41的避让缺口412和下蒙皮42的避让缺口422配合形成多个孔,所述主管梁12、前管梁13、后管梁14和短轴17穿设在对应的孔中。上蒙皮41前端的固定平面411与下蒙皮42前端的固定平面421贴合固定,所述上蒙皮41后端的固定台阶414的台阶面与下蒙皮42后端的固定平面423贴合固定。

本实用新型整体框架1三段式翼型风洞动态测力试验模型的框架1上安装左、中、右蒙皮2、4、3形成整体,同时框架1由主体11、主管梁12、前管梁13、后管梁14和两个端板16焊接形成,使模型内部中空同时又有强力支撑,从而让整个模型整体具有重量轻强度高且转动惯量小的特点,采用该模型进行试验可以达到更高的振荡幅值和频率,降低试验时的惯性力和惯性力矩和惯性力矩,减小试验误差及试验驱动机构的载荷。

以上仅为本实用新型的实施方式,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构,直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理在本实用新型的专利保护范围之内。


技术特征:

1.一种整体框架三段式翼型风洞动态测力试验模型,其特征在于:包括框架、气动力天平、左段蒙皮、右段蒙皮和中段蒙皮,所述左段蒙皮、中段蒙皮和右段蒙皮依次固定在框架上并将框架包裹,所述框架的两端分别设有左转轴和右转轴;所述框架包括主体、主管梁、前管梁、后管梁和两个端板,所述主管梁、前管梁和后管梁并排设在主体上,所述管梁、前管梁和后管梁的两端通过端板固定,所述主体上设有短轴,所述气动力天平固定在短轴上,且所述气动力天平还固定在中段蒙皮上。

2.如权利要求1所述的整体框架三段式翼型风洞动态测力试验模型,其特征在于:所述中段蒙皮包括上蒙皮和下蒙皮,所述上蒙皮和下蒙皮固定形成容纳腔。

3.如权利要求2所述的整体框架三段式翼型风洞动态测力试验模型,其特征在于:所述上蒙皮的前端设有固定平面,所述上蒙皮的中部向上弯曲,所述上蒙皮中部的侧壁设有多个避让缺口,所述上蒙皮中部还设有天平安装板,所述上蒙皮的后端设有固定台阶。

4.如权利要求2所述的整体框架三段式翼型风洞动态测力试验模型,其特征在于:所述下蒙皮的前端设有固定平面,所述下蒙皮的中部向下弯曲,所述下蒙皮中部的侧壁设有多个避让缺口,所述下蒙皮的后端设有固定平面。

5.如权利要求2所述的整体框架三段式翼型风洞动态测力试验模型,其特征在于:所述上蒙皮和下蒙皮上均设有筋板。

6.如权利要求1所述的整体框架三段式翼型风洞动态测力试验模型,其特征在于:所述短轴上设有键槽。

7.如权利要求1所述的整体框架三段式翼型风洞动态测力试验模型,其特征在于:所述框架还包括支撑板,所述支撑板固定在所述主管梁、前管梁和后管梁上。

8.如权利要求1所述的整体框架三段式翼型风洞动态测力试验模型,其特征在于:所述中段蒙皮采用铝合金或碳纤维制成。

9.如权利要求1所述的整体框架三段式翼型风洞动态测力试验模型,其特征在于:所述左段蒙皮和右段蒙皮采用木材、玻璃钢或碳纤维制成。

技术总结
本实用新型公开了一种整体框架三段式翼型风洞动态测力试验模型。所述整体框架三段式翼型风洞动态测力试验模型包括框架、气动力天平、左段蒙皮、右段蒙皮和中段蒙皮,所述左段蒙皮、中段蒙皮和右段蒙皮依次固定在框架上并将框架包裹,所述框架的两端分别设有左转轴和右转轴;所述框架包括主体、主管梁、前管梁、后管梁和两个端板,所述主管梁、前管梁和后管梁并排设在主体上,所述管梁、前管梁和后管梁的两端通过端板固定,所述主体上设有短轴,所述气动力天平固定在短轴上,且所述气动力天平还固定在中段蒙皮上。本实用新型整体框架三段式翼型风洞动态测力试验模型整体重量轻且强度高。

技术研发人员:焦予秦;解亚军;高永卫;肖春生
受保护的技术使用者:西北工业大学
技术研发日:2019.11.11
技术公布日:2020.06.09

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