[发明专利]一种基于位移测量的发动机径向力测量系统及方法

权利要求书

1.一种基于位移测量的发动机径向力测量方法，采用的测量系统包括1#位移传感器、2#位移传感器、3#位移传感器、4#位移传感器、支撑架以及引线；四个位移传感器固定在支撑架上，四个位移传感器圆周均布在发动机的上方，并分别通过引线与发动机的喷管连接；

其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)建立模型：

模型的坐标系为原始坐标系向Z轴正半轴位移后形成的偏移坐标系，原始坐标系的原点O为试验前的喷管口截面的圆心；偏移坐标系的原点O′为发动机试验时喷管口截面向Z轴正半轴位移后形成的偏摆截面的圆心；Z轴为发动机的轴向中心线，其正向为喷管口朝向的反方向；

步骤2)按照下列公式计算偏移坐标系的原点O′在原始坐标系中的坐标值(Δx,Δy,Δz)

其中，a₁为支撑架上1#位移传感器在Y轴正半轴上的投影点与对应喷口处引线的连接点距离；b₁为支撑架上1#位移传感器安装起始点所在平面距喷管口初始平面的高度；c₁为支撑架上1#位移传感器与喷管口之间的引线长度；

a₂为支撑架上2#位移传感器在X轴负半轴上的投影点与对应喷口处引线的连接点距离；b₂为支撑架上2#位移传感器安装起始点所在平面距喷管口初始平面的高度；c₂为支撑架上2#位移传感器与喷管口之间的引线长度；

a₃为支撑架上3#位移传感器在Y轴负半轴上的投影点与对应喷口处引线的连接点距离；b₂为支撑架上3#位移传感器安装起始点所在平面距喷管口初始平面的高度；c₃为支撑架上1#位移传感器与喷管口之间的引线长度；

a₄为支撑架上4#位移传感器在X轴正半轴上的投影点与对应喷口处引线的连接点距离；b₄为支撑架上4#位移传感器安装起始点所在平面距喷管口初始平面的高度；c₄为支撑架上4#位移传感器与喷管口之间的引线长度；

步骤3)夹角计算：

利用任意三角形的边角定理计算发动机质心偏移角度θ：

其中，L＝(b₁+b₂+b₃+b₄)/4；

步骤4)径向推力R_径计算：

径向推力为R_径＝R_轴*tanθ，其中，R_轴为施加的推力值。