[发明专利]一种航空发动机冗余型安装梁结构载荷标定方法及装置

说明书

本申请属于航空领域，特别涉及一种航空发动机冗余型安装梁结构载荷标定方法及装置，本申请通过将航空发动机冗余型安装梁结构载荷标定装置快速粘贴到冗余型安装梁结构上，并采用两个测量面结合的方式，获取多个应力与应变的关系，从而标定能够快速标定冗余型安装梁结构载荷，本装置以及方法快速精准，适用不同直径的冗余型安装梁结构。

技术领域

本申请属于航空领域，特别涉及一种航空发动机冗余型安装梁结构载荷标定方法及装置。

背景技术

安装系统是航空发动机在飞机上实现安装要求的机械构件系统，其功能是将发动机的推力和各种附加载荷传递给飞机。对航空发动机安装系统的受载状态测量，是保证其工作安全及发动机工作状态确认的重要措施。应变电测法是目前常用的载荷测量及载荷标定方法，已广泛应用于多种构件的载荷标定工作。

目前安装系统中安装梁与机匣连接部分的结构常为一体的圆轴结构，其工作时承受轴向载荷P和径向载荷F，如图1所示。为测量轴向载荷P的大小和径向载荷F的大小、方向及作用面，现有测试应变计粘贴方案如图1所示，应变计为2对直角应变花(a与b，c与d)，每支应变计沿与轴线成45°方向粘贴，2对直角应变花位于圆轴的对面。对于此应变计粘贴方案，可通过4个应变计的应变桥路组合分别求出载荷P、载荷F、由载荷F引起的弯矩M与应变计输出值之间的关系，从而完成载荷的标定。

但是，对于非一体、由两个半圆柱组成的圆柱形冗余型安装梁结构，由于其结构的不连续，使得当载荷F的方向不平行于两个半圆柱的连接面时，由载荷F引起的弯矩M会有2个中性轴，此时图1所示的应变计粘贴方案将无法确定弯矩M的大小及方向，导致无法通过应变桥路的组合求出载荷F的大小、方向及作用点。

发明内容

为了解决上述问题，本申请提供了一种航空发动机冗余型安装梁结构载荷标定方法，所述安装梁结构为两个半圆柱体沿分割面拼接而的圆柱体，所述安装梁结构具有轴向载荷与径向载荷，其表面粘贴有应变计，其特征在于，所述载荷标定方法包括：

获取第一截面的第一应变、径向载荷以及轴向载荷，建立应变与轴向载荷的标定公式，基于径向载荷得到垂直分割面方向的法向弯矩分量，建立应变与法向弯矩分量的标定公式，其中所述第一截面是距离所述安装梁结构的端面第一预设长度的横截面；

获取第二截面的第二应变，基于所述径向载荷得到平行于所述分割面方向的平行弯矩分量以及平行于分割面方向的剪力分量，建立第二应变以及平行弯矩分量的标定公式、第二应变与所述剪力分量的标定公式，其中所述第二截面是距离所述安装梁结构的端面第二预设长度的横截面；

基于所述第一预设长度、所述第二预设长度、第二应变与平行弯矩分量的标定公式、第二应变与所述剪力分量的标定公式，建立径向载荷作用点的标定公式；

基于所述应变与法向弯矩分量的标定公式、所述第二应变以及平行弯矩分量的标定公式、所述径向载荷作用点的标定公式，建立径向载荷方向以及大小的标定公式。

优选的是，所述应变计包括两个呈直角连接的应变片。

优选的是，所述应变计在所述第一截面处布置于所述安装梁结构的外表面，并沿所述分割面对称布置，每个所述应变计的一个应变片与轴向平行。

优选的是，所述应变计在所述第一截面处布置于所述安装梁结构的外表面，并沿所述分割面对称布置，至少有两个所述应变计的一个应变片与轴向平行，至少有两个所述应变计的对称轴与轴向平行。

优选的是，至少有两个所述应变计位于所述半圆柱体距离分割面最远处的母线上。

优选的是，至少有两个所述应变计位于所述半圆柱体距离分割面最远处的母线上，至少有两个所述应变计位于所述半圆柱体的距离分割面处的母线上，其中，r为半圆柱体的半径。

一种航空发动机冗余型安装梁结构载荷标定装置，所述装置，包括：