[发明专利]曲面挠变位移场重构方法、装置及设备

说明书

本申请涉及一种曲面挠变位移场重构方法、装置及设备，应用于大展弦比机翼的形变测量，所述机翼的翼面上设置N个测量点，每个测量点设置一对正交分布的应变传感器，N的取值为大于1且不为质数的整数，所述机翼的网翼工装上垂直于所述测量点的位置设置激光位移传感器，所述激光位移传感器和所述测量点之间跨接LVDT位移传感器。本申请用以解决针对飞机大展弦比机翼结构，在飞行时产生的挠曲变形问题，采用单一的传感器网络无法确定应变片的准确空间坐标，从而不能结算并构建出机翼的空间位移场的问题。

技术领域

本申请涉及曲面位移场重建技术领域，尤其涉及一种曲面挠变位移场重构方法、装置及设备。

背景技术

分布式传感数据曲面重构，即建立分布式传感器网络，利用传感器数据结合曲面特性建立曲面方程，结算并重构出曲面结构。

传统的应变片或光纤光栅传感器(FGB)分布式传感器网络，虽然需要的传感器相对较少，但FGB分布式传感器光纤纤心抗剪切应力能力差，容易发生折断，不适合应用于工程。

针对飞机大展弦比机翼结构，在飞行时产生的挠曲变形(简称挠变)问题，采用单一的传感器网络无法确定应变片的准确空间坐标，从而不能结算并构建出机翼的空间位移场。

发明内容

本申请提供了一种曲面挠变位移场重构方法、装置及设备，用以解决针对飞机大展弦比机翼结构，在飞行时产生的挠曲变形问题，采用单一的传感器网络无法确定应变片的准确空间坐标，从而不能结算并构建出机翼的空间位移场的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种曲面挠变位移场重构方法，应用于大展弦比机翼的形变测量，所述机翼的翼面上设置N个测量点，每个测量点设置一对正交分布的应变传感器，N的取值为大于1且不为质数的整数，所述机翼的网翼工装上垂直于所述测量点的位置设置激光位移传感器，所述激光位移传感器和所述测量点之间跨接LVDT位移传感器，所述方法包括：

获取各测量点的应变传感器采集到的应力数据，根据所述各测量点的应力数据，确定所述各测量点的曲率；

获取机翼产生形变前所述各测量点的第一位置坐标，以及获取激光位移传感器采集到的机翼产生形变后各测量点的第二位置坐标，LVDT位移传感器采集到的形变量；

根据所述第一位置坐标、所述第二位置坐标、所述形变量和所述各测量点的曲率，确定机翼产生形变后所述各测量点实际所在的第三位置坐标；

根据所述各测量点的曲率、所述各测量点实际所在的第三位置坐标以及预设的约束条件，确定所述机翼的曲面挠变位移场；

其中，预设的约束条件包括：

所述曲面挠变场对应的二次曲面方程所限定的所述各测量点实际所在的第三位置坐标与各未知参数之间的第一约束条件；

曲面的第一类基本量各自与所述各未知参数、所述各测量点的曲率和所述各测量点实际所在的位置坐标之间的第二约束条件；

曲面的第二类基本量各自与所述各未知参数、所述各测量点的曲率和所述各测量点实际所在的位置坐标之间的第三约束条件。

可选地，所述第一约束条件表示为：w(u,v)＝x₁+x₂u+x₃v+x₄uv+x₅u²+x₆v²；

所述第二约束条件和所述第三约束条件表示为：

以及，