[发明专利]一种应力波天平风洞测力方法

权利要求书

1.一种应力波天平风洞测力方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、安装应力波天平风洞测力系统中的模型、应力波天平；

S2、以力锤敲击所述模型头部并监测敲击对应的所述应力波天平的输出信号；若所述应力波天平输出信号趋势不符合理论预期，则检查并调整所述模型、所述应力波天平，直至敲击所述模型时，所述应力波天平输出信号趋势均符合理论预期；

S3、安装应力波天平风洞测力系统中的保护罩；

S4、以力锤敲击所述保护罩并监测敲击对应的所述应力波天平的输出信号；若存在所述应力波天平输出信号，则检查并调整所述保护罩，直至敲击所述保护罩时，无所述应力波天平输出信号；

S5、以力锤敲击所述模型头部进行敲击校准，并获取敲击对应的力锤输出数据和所述应力波天平的校准输出数据；若应力波天平校准输出数据不满足预定的波形要求，则调整敲击点位和/或敲击方向，直至敲击时应力波天平校准输出数据满足波形要求；

S6、进行风洞试验并获取相应的应力波天平风洞试验输出数据；

S7、完成风洞试验后，通过步骤S5获得的力锤输出数据和应力波天平校准输出数据反卷积计算脉冲响应函数，并通过获得的脉冲响应函数和步骤S6获得的应力波天平风洞试验输出数据反卷积计算所述模型受到的气动力。

2.根据权利要求1所述的应力波天平风洞测力方法，其特征在于，所述步骤S7通过力锤输出数据和应力波天平校准输出数据反卷积计算脉冲响应函数包括：

S7-1、采用EMD方法分解敲击校准时获得的力锤输出数据和对应的应力波天平校准输出数据，去除高频分量；

S7-2、对力锤输出数据和对应的应力波天平校准输出数据进行去偏值操作，并去除基线数据；

S7-3、截取力锤输出数据的前k个数据，按照卷积和的形式构造敲击校准输入矩阵；其中，k为大于1的正整数；

S7-4、根据敲击校准输入矩阵和相应的应力波天平校准输出数据，按照最小二乘反卷积方法计算脉冲响应函数。

3.根据权利要求2所述的应力波天平风洞测力方法，其特征在于，所述步骤S7-3中构造敲击校准输入矩阵的表达式为：

其中，A_n×(n-k+1)表示敲击校准输入矩阵，x表示截取的前k个力锤输出数据，x＝[a₁,a₂,a₃,...,a_k]，y表示应力波天平校准输出数据，y＝[b₁,b₂,b₃,...,b_n]，n表示应力波天平校准输出数据长度，k＜n。

4.根据权利要求2所述的应力波天平风洞测力方法，其特征在于，所述步骤S7-4中计算脉冲响应函数的表达式为：

h＝(A^HA)^-1A^Hy

其中，A表示敲击校准输入矩阵，y表示应力波天平校准输出数据，h表示脉冲响应函数。

5.根据权利要求2所述的应力波天平风洞测力方法，其特征在于，所述步骤S7中通过获得的脉冲响应函数和应力波天平风洞试验输出数据反卷积计算所述模型受到的气动力包括：

S7-5、对风洞试验获得的应力波天平风洞试验输出数据进行去偏值操作；

S7-6、根据计算得到的脉冲响应函数，按照卷积和的形式构造脉冲响应函数矩阵；

S7-7、基于应力波天平风洞试验输出数据和脉冲响应函数矩阵，按照最小二乘反卷积方法计算模型的气动力数据。