[发明专利]一种非定常气动力测量试验系统的设计方法

摘要

本发明属于临近空间飞行器技术领域，具体涉及一种非定常气动力测量试验系统的设计方法。包括如下步骤：确定最大可用缩比尺度；建立试验状态的非定常气动特性预示分析模型，获得试验状态的非定常气动特性的预示结果，初步确定试验测量系统的有效频率范围；开展缩比模型设计；开展天平设计；开展支撑系统设计；开展测量系统设计；建立测量系统机械部分的数值分析模型，开展试验系统的动特性预分析，初步确定测量系统的动态响应特性，判断所关心频率范围内的预示测量偏差是否试验要求。本发明是基于动态测量原理的非定常气动力测量试验系统的设计方法，能够较好的完成非定常气动力测量试验系统的设计，完成非定常气动力的测量。

主权项

1.一种非定常气动力测量试验系统的设计方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1：开展试验需求分析，确定是否具备开展试验的条件，初步确定试验状态，确定试验测量要求；步骤2：确定最大可用缩比尺度，使得缩比模型尺寸最大；步骤3：根据1：1原型非定常气动特性、风洞试验状态以及缩比模型尺寸，建立试验状态的非定常气动特性预示分析模型，获得试验状态的非定常气动特性的预示结果，初步确定试验测量系统的有效频率范围；步骤4：开展缩比模型设计，在满足空气动力相似准则的基础上，尽量减小模型的重量；步骤5：开展天平设计，在满足静态指标的基础上，选用动态性能较好的材料和应变片，同时尽量提高天平的刚度；步骤6：开展支撑系统设计，在满足变攻角、流场扰动系统要求的基础上，提高支撑系统的刚度；步骤7：开展测量系统设计，选用动态测量系统，适当提高采样频率；步骤8：建立测量系统机械部分的数值分析模型，开展试验系统的动特性预分析，初步确定测量系统的动态响应特性，判断所关心频率范围内的预示测量偏差是否试验要求；步骤9：若所关心频率范围内的预示测量偏差不满足试验要求，则改进缩比模型、天平或支撑系统的设计，提高测量系统的谐振频率，提高所关心频率范围内的测量精度；步骤10：若所关心频率范围内的预示测量偏差满足试验要求，则按照设计图纸完成各组件的生产和组装，完成测量系统的组建；步骤11：完成试验系统的静态标定，确定测量系统的静态测量精度和修正系数；步骤12：完成试验系统的动态标定，确定测量系统在所关心频率范围内的动态测量精度和修正系数，并判断所关心频率范围内的测量偏差是否试验要求；步骤13：若所关心频率范围内的测量偏差不满足试验要求，则对支撑系统进行适当改进，提高测量系统的谐振频率，提高所关心频率范围内的测量精度；步骤14：若所关心频率范围内的测量偏差满足试验要求，则按照试验策划完成各状态的非定常气动力测量，并提供试验测量结果。