[发明专利]一种使用舵机的三段折叠机翼动力学特性实验装置

权利要求书

1.一种使用舵机的三段折叠机翼动力学特性实验装置，其特征在于：该实验装置包括固定底座(1)、折叠机翼内段翼(2)、折叠机翼中段翼(3)和折叠机翼外段翼(4)，该实验装置用以模拟折叠机翼的结构；固定底座(1)与折叠机翼内段翼(2)中的支撑铝型材(7)、角码(9)通过螺栓进行螺纹连接，折叠机翼内段翼(2)的内段舵机(10)与折叠机翼中段翼(3)的舵机臂(20)通过螺栓进行螺纹连接，折叠机翼中段翼(3)的舵机臂(20)和折叠机翼外段翼(4)的外段舵机(22)通过螺栓进行螺纹连接，组成折叠机翼模型装置；

折叠机翼内段翼(2)由支撑铝型材(7)、内段碳纤维蒙皮(8)、角码(9)、内段舵机(10)、内段折弯肋板(11)及不锈钢固定板(12)组成，其中，支撑铝型材(7)用于保证强度，提高整体装置刚性；内段碳纤维蒙皮(8)通过环氧树脂胶水直接通过粘接方式连接在支撑铝型材(7)上，内段折弯肋板(11)及不锈钢固定板(12)通过螺栓进行螺纹连接在支撑铝型材(7)上；内段碳纤维蒙皮(8)的上表面直接安装振动测试传感器；角码(9)用于两支撑铝型材(7)的连接，通过螺栓将支撑铝型材(7)与角码(9)相连接；内段舵机(10)为抬升折叠机翼中段翼(3)提供动力，内段舵机(10)通过螺栓与不锈钢固定板(12)相连接；内段折弯肋板(11)用于提升折叠机翼内段翼(2)外侧的局部强度，使折叠机翼内段翼(2)的外侧与内侧形成一整体；

固定底座(1)通过螺栓连接在激振台上，折叠机翼内段翼(2)安装于固定底座(1)一侧；固定底座(1)与折叠机翼模型装置直接连接，固定底座(1)由多个铝型材(5)构成，各个铝型材(5)之间通过角码(6)连接；

折叠机翼外段翼(4)由外段舵机(22)、外段碳纤维肋板(23)、外段碳纤维蒙皮(24)及外段折弯肋板(25)组成；外段舵机(22)与舵机臂(20)通过螺栓进行螺纹连接，为折叠机翼外段翼(4)运动提供动力，同时通过pwm驱动伺服电机使折叠机翼外段翼(4)与折叠机翼内段翼(2)始终保持平行；外段碳纤维肋板(23)及外段折弯肋板(25)起支撑作用；外段碳纤维蒙皮(24)通过环氧树脂胶水连接在外段碳纤维肋板(23)及外段折弯肋板(25)上。

2.根据权利要求1所述的一种使用舵机的三段折叠机翼动力学特性实验装置，其特征在于：折叠机翼中段翼(3)由外六角螺钉(13)、螺母(14)、鱼眼轴承(15)、螺杆(16)、中段内侧折弯肋板(17)、中段外侧折弯肋板(18)、中段肋板(19)、舵机臂(20)和中段碳纤维蒙皮(21)组成；舵机臂(20)用于传动来自内段舵机(10)和外段舵机(24)提供的动力，舵机臂(20)与中段肋板(19)通过螺栓进行螺纹连接，带动折叠机翼中段翼(3)运动；外六角螺钉(13)、螺母(14)、鱼眼轴承(15)及螺杆(16)通过其自带的螺纹线进行螺纹连接形成一结构，结构提供折叠机翼中段翼(3)的强度，起到支撑的作用；中段内侧折弯肋板(17)和中段外侧折弯肋板(18)通过环氧树脂胶水直接通过粘接方式连接在中段碳纤维蒙皮(21)上，用于提升折叠机翼中段翼(3)的局部强度，并使螺杆(16)与中段碳纤维蒙皮(21)形成一整体，使外侧的鱼眼轴承(15)与中段碳纤维蒙皮(21)形成一整体。

3.根据权利要求2所述的一种使用舵机的三段折叠机翼动力学特性实验装置，其特征在于：内段碳纤维蒙皮(8)、中段碳纤维蒙皮(21)和外段碳纤维蒙皮(24)在实验中用于模拟机翼的蒙皮。

4.根据权利要求1所述的一种使用舵机的三段折叠机翼动力学特性实验装置，其特征在于：该装置的实现过程如下，

S1：通过单片机PWM控制内段舵机(10)和外段舵机(22)在实验中始终保持一恒定角度，同时，使与折叠机翼内段翼(2)和与折叠机翼外段翼(4)的上表面可始终保持平行，折叠机翼内段翼(2)与折叠机翼中段翼(3)间夹角分别在0°、30°、60°、90°、120°时的工作状态，用以模拟折叠机翼的静态参量；

S2：通过单片机PWM控制内段舵机(10)和外段舵机(22)在实验中保持一特定速度进行圆周运动，使折叠机翼内段翼(2)与折叠机翼中段翼(3)间夹角可从0°逐渐增大到120°，再从120°逐渐减小为0°，同时应保证折叠机翼内段翼(2)和与折叠机翼外段翼(4)的上表面保持平行，用以模拟折叠机翼在机翼展开和收缩过程中的动态参量。