[发明专利]飞机颤振风洞模型一体化设计及制造方法

权利要求书

1.飞机颤振风洞模型一体化设计及制造方法，其特征在于：

1)全树脂颤振模型的一体化设计：根据实际飞机的结构、尺寸缩比系数、临界风速缩比系数及光固化树脂材料性能参数进行颤振模型的一体化设计，即全树脂梁架结构和蒙皮结构的整体设计，设计完成的颤振模型满足几何相似、刚度相似、结构相似、质量相似的全动力相似要求；

所说的刚度相似设计包括弯曲刚度k_EI、扭转刚度 和拉伸刚度k_EA的相似设计：首先，根据尺寸缩比系数k_l、临界风速缩比系数k_υ及大气密度缩比系数k_ρ计算刚度相似比例：K_EI， k_EA，其中E，G，I，I_p，A分别为材料的弹性模量，剪切模量，飞机特征惯性矩、极惯性矩和截面面积；然后，根据所模拟实际飞机的刚度大小及分布和刚度相似比例确定模型的刚度大小及分布即： 最后，由刚度大小和光固化树脂的材料性能确定模型梁架结构和蒙皮的尺寸，即根据(EI)_模型、(GI_p)_模型、(EA)_模型及材料特性参数E，G，确定模型几何尺寸I，I_p，A；

所说的结构相似设计是根据刚度相似设计获取的几何尺寸I，I_p，A、缩比系数及飞机的原始尺寸得到飞机颤振模型的内部结构尺寸；

所说的质量相似设计：首先，根据尺寸缩比系数k_l及大气密度缩比系数k_ρ，计算质量相似比例k_m， 然后，根据所模拟实际飞机的质量大小及分布和质量相似比例确定模型的质量大小及分布即 最后，由质量大小(m)_模型及分布和光固化树脂质量(m)_树脂，(m)_树脂由模型几何尺寸I，I_p，A和树脂密度ρ_树脂确定，通过重金属配重的方式获取需要的质量大小即(m)_钨＝(m)_模型-(m)_树脂及分布重心的坐标； 

2)全树脂颤振模型的一体化制造：对设计完成的全树脂颤振模型进行分割，利用光固化快速成型技术一体化成型颤振模型的各部件，经后处理、组装、配重完成全树脂颤振模型的制造。

2.根据权利要求1所述的飞机颤振风洞模型一体化设计及制造方法，其特征在于：所说的飞机颤振模型的结构包括梁架结构和蒙皮结构两部分，该梁架结构由梁、肋、桁条、墙组成。

3.根据权利要求1所述的飞机颤振风洞模型一体化设计及制造方法，其特征在于：确定缩比系数是根据所模拟实际飞机的结构、颤振风洞试验要求、风洞尺寸、流场特性确定尺寸缩比系数k_l、临界风速缩比系数k_υ及大气密度缩比系数k_ρ。

4.根据权利要求1所述的飞机颤振风洞模型一体化设计及制造方法，其特征在于：所说的几何相似设计是根据所模拟实际飞机的尺寸和尺寸缩比系数k_l进行外形尺寸设计，根据风洞试验国家军用标准GJB 180-86对模型外形进行简化设计。

5.根据权利要求1所述的飞机颤振风洞模型一体化设计及制造方法，其特征在于：模型分割设计是根据光固化成型机的最大成型尺寸及模型的大小决定是否分割及分割部件数，如果该模型小于光固化成型机的最大成型尺寸，则无需分割，否则进行分割并使每一部分均小于光固化成型机的最大成型尺寸，分割部位应避开传力及气动关键部位，连接方式应消除分割对模型整体相似质量的影响，包括胶接、紧固件连接。

6.根据权利要求1所述的飞机颤振风洞模型一体化设计及制造方法，其特征在于：模型部件成型是根据颤振模型的结构特点，利用光固化快速成型设备成型各模型部件，成型精度满足国家军用标准GJB 180-86对低速风洞飞机模型设计规范要求。

7.根据权利要求1所述的飞机颤振风洞模型一体化设计及制造方法，其特征在于：所说的后处理是在成型完成后对零部件进行去支撑、清洗、后固 化处理；模型组装是按照模型分割设计要求对成型的各模型部件进行组装，组装精度应满足国家军用标准GJB 180-86低速风洞飞机模型设计规范要求。

8.根据权利要求1所述的飞机颤振风洞模型一体化设计及制造方法，其特征在于：所说的配重的大小及安装位置以质量相似设计的质量大小(m)_钨＝(m)_模型-(m)_树脂及分布重心的坐标为准对配重进行安装。