风洞天平装配应力分析.pdf

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1、第５卷第３期航空工程进展Vol畅５No畅３２０１４年８月ADVANCESINAERONAUTICALSCIENCEANDENGINEERINGAug．２０１４文章编号：１６７４‐８１９０（２０１４）０３‐３６４‐０５风洞天平装配应力分析王惠伦，解亚军（西北工业大学航空学院，西安７１００７２）摘要：天平在风洞模型安装过程中由于加工误差通常会产生装配应力，对元件输出值存在干扰，影响测量准度。针对此现象，采用有限元仿真方法，在保持天平总长度不变前提下，研究不同天平元件固支端长度对装配应力带来的测量准度影响情况。结果表明：只要存在装配应力，天平测量结果就

2、会产生变化，而元件固支端长度大小对其无明显影响。因此，在风洞天平设计或实验中，提高测量准度的方法是采取措施尽可能减小天平安装产生的附加应力，而不是改变元件固支端长度。关键词：风洞天平；固支端长度；装配应力；有限元仿真中图分类号：V２１１．７２文献标识码：AAnalysisofAssemblyStressofWindTunnelBalanceWangHuilun，XieYajun（SchoolofAeronautics，NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi’an７１００７２，China）Abstract：Ba

3、lanceintheinstallationofwindtunnelmodeloftheprocessingerrortendtoproducetheassemblystress．Theinterferenceofelementoutputvalueaffectstheaccuracyofmeasurement．Inviewofthisphenome‐non，usingthefiniteelementsimulationmethod，theinfluenceonmeasurementresultsofdifferentbalance’sfixed

4、endlengthontheassemblystressisinvestigatedbasedonkeepingthetotallengthinvariant．Theresultsshowthat：aslongastheassemblystressexists，balancemeasurementresultswillbeinfluenced．Butthelengthoffixedendhasnoobviouseffectonthis．Therefore，methodsofimprovingthemeasurementaccuracyistota

5、keactionstoreducetheadditionalinstallationstressinwindtunnelbalancedesignorexperimentinsteadofchan‐gingfixedendlengthofbalance．Keywords：windtunnelbalance；lengthoftheclampedend；assemblystress；finiteelementsimulation化关系，以便在风洞实验中根据天平各分量的输出0引言信号，求得作用在模型上的空气动力载荷［１‐３］。飞行器模型风洞测力试验或天

6、平校准中，风洞风洞天平是风洞测力实验中最重要的测量装天平中常用的杆式天平是以前后锥面与模型或支置之一，用于测量作用在模型上的空气动力载荷杆接头连接固定，在大量的天平安装实践中发现，（力和力矩）的大小、方向、作用点。测力实验对风天平的锥面配合不当对天平测量值有很大影响，使洞天平的技术要求很高，其中最重要的是要求天平得天平的测量值不稳定，显示出载荷与应变的非线具有高的精度与准度。风洞天平静态校准实验是性关系，目前国内外相关研究较少。这种由于加工指在天平校准设备上，按已知的坐标轴系模拟天平误差而在装配时产生的应力称为装配应力，是载荷在风洞实验时的受力状

7、态，对天平精确地施加静态［４］作用之前已经具有的应力。因此本文将天平安载荷，求得天平各分量的输出信号与校准载荷的变装过程中由于加工误差或安装不当等因素产生的附加应力称为“装配应力”。收稿日期：２０１３‐１２‐２３；修回日期：２０１４‐０３‐０４本文通过对某杆式天平进行工程计算和有限通信作者：王惠伦，８９５８８２６９４＠qq．com元分析对比，研究元件固支端长度对装配应力的第３期王惠伦等：风洞天平装配应力分析３６５影响。（X），同时在固支端端面施加模拟的装配应力（F）。在原有天平实验数据及有限元仿真对比基础上，改1有限元数据仿真变元件两端固支端长度

8、（同时改变天平主体长度以保持天平总长度不变），探究元件固支端长度对天选取杆式天平（型号为９００１）主体直径为平测量的影响。５８mm，长为