[发明专利]一种体自由度颤振风洞试验装置

说明书

本申请涉及气动弹性试验领域，为一种体自由度颤振风洞试验装置，包括沉浮组件、俯仰组件和悬吊组件；所述沉浮组件对模型进行支撑并能够使模型竖直上下移动，所述俯仰组件设于沉浮组件上并能够使模型做俯仰运动，所述悬吊组件与模型相连并用于承载模型的重力；所述沉浮组件包括直线导轨、滑块，所述直线导轨竖直设置，滑块竖直滑移配合于直线导轨上，所述俯仰组件共有两组并对称设于滑块的两侧。具有能够尽量减少体自由度颤振对模型的影响，模型能够进行高效的风洞试验的技术效果。

技术领域

本申请属于气动弹性试验领域，对飞翼模型做静或动平衡的测试，特别涉及一种体自由度颤振风洞试验装置。

背景技术

颤振是一种气动弹性失稳现象，一旦发生颤振，结构往往发生破坏导致机毁人亡的事故，因此在飞机设计过程中都要进行仿真分析和试验验证，以保证飞机在飞行过程中不出现颤振问题。风洞测试作为一种有效的测试方式，在颤振的验证过程中广泛使用，但是在风洞试验中，需要保证模型与真实飞机在空中飞行状态和边界条件尽量一致，因此对安装系统提出了很高的要求，传统的安装方式有张线式、导轨式（半模）等，上述安装方式经过验证对于经典的颤振试验基本满足试验要求。但是随着飞翼布局体自由度问题的发现，其颤振特性与常规颤振不同，结构的刚体运动模态参与到颤振中，因此对模型的测试方案提出了更高的要求。因此如何对飞翼模型进行有效测试，以减少体自由度颤振是一个需要解决的问题。

发明内容

本申请的目的是提供了一种体自由度颤振风洞试验装置，以解决现有技术中体自由度颤振对风洞试验结果造成影响的问题。

本申请的技术方案是：一种体自由度颤振风洞试验装置，包括沉浮组件、俯仰组件和悬吊组件；所述沉浮组件提供模型做沉浮运动时的自由度，所述俯仰组件设于沉浮组件上并提供模型做俯仰运动时的自由度，所述悬吊组件与模型相连并用于承载模型的重力；所述沉浮组件包括直线导轨、滑块，所述直线导轨竖直设置，滑块竖直滑移配合设置于直线导轨上，所述俯仰组件共有两组并对称设于滑块的两侧。

优选地，所述俯仰组件包括连接座、安装轴和安装底座，所述连接座水平设置并与滑块可拆卸连接，所述安装轴水平设置并且一端与连接座相连，所述安装底座设于模型上并且安装底座内设有轴承，所述安装轴的另一端与轴承相连，所述安装轴的轴线在竖直水平面内与直线导轨的轴线相交。

优选地，所述直线导轨的上下两端设置有限位器。

优选地，所述限位器内设有弹簧，所述限位器靠近模型的一端为橡胶结构。

优选地，所述轴承为滚珠轴承，所述滑块的外截面为矩形，所述连接座上伸出有螺孔并与滑块螺栓连接。

优选地，所述安装底座的下方设有水平设置的支板，所述支板的两端通过L形连接片与模型螺栓连接。

优选地，所述悬吊组件包括吊架和橡皮绳，所述橡皮绳竖直设置并且一端与吊架的顶部相连，另一端与模型的重心位置相连。

优选地，所述悬吊组件包括橡皮绳，所述橡皮绳竖直设置并且一端与风洞上部相连，另一端与模型的重心位置相连。

优选地，所述吊架竖直设置并设于支柱上，吊架顶部向模型一侧水平翻折并与橡皮绳相连。

优选地，所述支柱与模型之间设有水平设置的挡流板。

本申请的一种体自由度颤振风洞试验装置，通过设置俯仰组件、沉浮组件和悬吊组件，悬吊组件对模型进行支撑，俯仰组件和沉浮组件分别释放模型的俯仰自由度和沉浮自由度，使得模型能够在接近真实状态的情况下进行测试，以保证试验的精准度，减少体自由度颤振。

优选地，俯仰组件包括与滑块相连的连接座、与连接座相连的安装轴和与安装轴相连的安装底座，安装底座通过支板固定在模型上。连接座与滑块、安装轴与连接座、安装底座与安装轴之间均具有较强的静态刚度，以保证模型在运动时的稳定性，从而保证测量精度。

附图说明