航天产品质量质心测试精度评估分析

《航天产品质量质心测试精度评估分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、制造技术研究2016年12月第6期航天产品质量质,6N试精度评估分析李鹏陈艳白彦伟皮刚李亚军(上海航天设备制造总厂，上海200245)摘要：针对航天产品质量、质心测试精度的要求，对试验获得参数进行精度评估分析。评估中分析了三点试验法，综合考虑了航天产品质量、质心测试的原理误差量，通过有限元分析方法获得试验_r-况T_z-装的变形量和工装加工制造误差量，保证了质量特性参数获取过程的可靠性，取得了良好的工程效果。关键词：质量；质心；航天产品；测试；精度分析MassandCentroidTestingPrecisionAnalysisofAerospaceProductL

2、iPengChenYahBaiYanweiPiGangLiYajun(ShanghaiAerospaceEquipmentsManufacturer,Shanghai200245)Abstract：Accordingtotherequirementsofthemassandcentroidmeasurementaccuracyofaerospaceproduct，theevaluationandanalysisontheexperimentalparametersaremade．Byusingthetestmethodofthreepointinevaluation

3、analysis，theprincipleerrorofaerospacequalityandcentroidmeasurement，andthedeformationoccurringinthetestconditionsoftoolingbasedonthefiniteelementcalculationandthetoolingmanufacturingerrorsareconsidered，whichensurethereliabilityoftheprocessofobtainingqualityparametersandachievegoodengine

4、eringeffects．Keywords：mass；centroid；aerospaceproduct；testing；precisionanalysis1引言质量特性参数包括质量、质心、转动惯量和惯性积四大参数⋯。其中，质量、质心是其他参数准确测量的前提，该参数能否准确测量，将直接影响航天产品飞控精度，同时也是航天产品理论设计、仿真分析、虚拟实验等现代设计方法和手段的基本参数。由于航天产品结构复杂而精密，理论计算和三维实体数模数值计算得到的质心精度无法满足飞行控制需求，需要通过实验方法测定。国内航天单位对航天产品质量特性测量的原理和方法进行了深入研究与归纳，并针

5、对导弹、火箭、卫星产品制定了相应的标准规范[213】。标准中介绍的质量测量采用质量和方法测量，采用多个传感器共同测量，将测量结果相加；质心采用静平衡法、力矩法、天平法和悬吊法测量；转动惯量采用三线摆、扭力摆和能量法测量；惯性积通过剩余不平衡力偶矩方法测量。本文采用三点力矩法进行质量、质心测量，基于航天产品质量特性测试工艺过程，考虑了原理误差、测试设备误差、工装变形与加工误差，对航天产品最终的质量及质心水平测量精度(x轴)和质心垂直测试精度(y轴和Z轴)进行了误差评估分析和计算，给出了质量质心参数测试误差，为航天产品的飞行控制提供参数与参考。2质量、质,ON试原理2．

6、1质量、质心测试原理如图1所示，质心测试采用三点测试原理，即3个处在半径为尺的同一圆周上、相隔120。均匀分布的测力传感器Pl、P2、P3同时测力得到W1、W2、W3，由静力平衡和静力矩平衡推导得出：作者简介：李鹏(1987一)，硕士，机械设计制造及其自动化专业：研究方向：航天特种工艺装备、先进制造工艺与装备设计与开发。收稿日期：2016—09—0244制造技术研究航天制造技术质量为：W=W1+W2+w3(1)3测试设备误差分析质心坐标为：K=鱼2(w。一+-!w兰2+二w塑3)&、＼、＼＼＼、、Oj?jj∥、／

7、

8、’

9、～一一，／，图1三点法质心测量原理图(2)3．

10、1质量测量误差分析由式(1)，航天产品质量为3个称重传感器实测r¨值的代数和，其质量误差主要来源于称重传感器的自身误差和测量用变送器等仪表误差，均为随机误差。假设每个独立传感器的综合误差分别为U，(i=1、2、3)，根据式(4)即可求出被测件质量测量的综合误差U。：2．2质心测试设备如图2所示，采用三点法测试航天产品时，分为水平测试和垂直测试，其中水平测试(又称横向测试)主要测量航天产品质心位置在航向X轴的坐标分量，而垂直测试(又称径向测量)主要测量航天产品质心位置在Y、z轴的坐标分量。图2中，序号1为质心测试设备；序号2为测试工装，其中图2a的序号2为水平测试