[发明专利]一种高精度轴向力测量风洞应变天平

权利要求书

1.一种高精度轴向力测量风洞应变天平，其特征在于，包括轴向力框体(3)和轴向力测量元件(4)；

所述轴向力框体(3)在风洞应变天平设计中心位置开有上下贯通的通槽，轴向力测量元件(4)形成于该通槽内；

轴向力测量元件(4)包括第一测量梁(43)、第二测量梁(44)和铰链结构，所述第一测量梁(43)与第二测量梁(44)通过铰链结构连接，分别竖直设置在铰链结构上下两侧；铰链结构为对称结构，中心位于天平设计中心，所述第一测量梁(43)沿天平轴线向一侧偏移距离L，第二测量梁(44)沿天平轴线向另外一侧偏移距离L。

2.如权利要求1所述的一种高精度轴向力测量风洞应变天平，其特征在于，轴向力测量元件(4)还包括第一横梁(41)和第二横梁(42)，分别将第一测量梁(43)和第二测量梁(44)连接到所述轴向力框体(3)。

3.如权利要求1或2所述的一种高精度轴向力测量风洞应变天平，其特征在于，对于某一具体的风洞应变天平通过有限元仿真计算第一测量梁和第二测量梁的偏移距离L，使得法向载荷对轴向力测量元件(4)的干扰最小。

4.如权利要求3所述的一种高精度轴向力测量风洞应变天平，其特征在于，所述偏移距离L为1～3mm。

5.如权利要求1或2所述的一种高精度轴向力测量风洞应变天平，其特征在于，所述铰链结构为口型结构铰链(45)，包括矩形框体，矩形框体的上、下片梁厚度小于两侧壁的厚度。

6.如权利要求5所述的一种高精度轴向力测量风洞应变天平，其特征在于，矩形框体的上、下片梁厚度小于0.8mm，两侧壁的厚度大于1.8mm。

7.如权利要求5所述的一种高精度轴向力测量风洞应变天平，其特征在于，还包括五分量测量元件(2)，所述五分量测量元件为弹性元件，包括设置于天平轴线上的主梁(21)以及对称设置于主梁(21)两侧的第一侧梁(22)和第二侧梁(23)。

8.如权利要求7所述的一种高精度轴向力测量风洞应变天平，其特征在于，所述主梁横截面为八边形，所述侧梁横截面为矩形。

9.如权利要求5所述的一种高精度轴向力测量风洞应变天平，其特征在于，还包括支撑片梁组(5)，所述轴向力框体(3)被一条经过天平设计中心的前后贯通斜槽(31)分为上、下两部分；支撑片梁组(5)包括四组具有相同结构的片梁组，分别在左前方、左后方、右前方和右后方连接所述上、下两部分。

10.如权利要求9所述的一种高精度轴向力测量风洞应变天平，其特征在于，所述片梁组的薄片沿天平轴向等距排列，薄片厚度均为0.8mm～2mm，相邻支撑片之间距离为0.5mm～1mm。

11.如权利要求9所述的一种高精度轴向力测量风洞应变天平，其特征在于，薄片与上、下两部分连接的根部均倒圆角，圆角半径为0.3mm～0.5mm。

12.如权利要求5所述的一种高精度轴向力测量风洞应变天平，其特征在于，所述风洞应变天平采用高强度合金钢一体加工成型。