用于风洞的应变计

为测量和分析作用在风洞中的飞机试验模型的三个轴(x、y、z)上的力和力矩,需要可以承受最恶劣的试验条件的具有最高精度的特殊天平。

这种天平是特制的,安装有应变计,具有很多优点:结构紧凑,易于安装,可以远程控制测量选项,可靠等等。

原来的用于超音速风洞飞机模型试验的天平如图1所示。轴向力通过天平内部中点(AA')附近的四个短侧臂测量。其它五个分力在两个对称部分上测量, 每个部分包括带三个臂的套。这种复杂的结构是用有限元分析的方法研究的;用计算机计算722个ISO参量元件的载荷和1,536个节点的位移。

天平的弹性尾部从一块ARMCO17-4PH上用电侵蚀的方法用最高精度生产,并进行了冶金处理以保证允许拉伸强度大于400 MPa(N/mm2)。它长353 mm,直径为50.8 mm。

由于两种要求有矛盾,选择了HBM的Y系列箔应变计,标准电阻如下:空间要求120Ω;带四个或八个主动应变计的六个惠斯登电桥的总电源(不超过5V)要求为350Ω(图1)。

对往风洞天平上联接应变计的理想方法进行了复杂的机械分析和电分析,以提高灵敏度和扰动影响补偿。HBM的SG250材料的透明盖(图2)用于提供额外的保护。

HBM使用一简单型的KWS-6T/5多通道测量放大器应变计的稳定性和灵敏度进行了初始测量,该放大器虽然很老了,但功能还非常的准确。 


力:

  • axial X = 2,850 N
  • lateral Y = 9,650 N
  • normal Z = 14,700 N

力矩:

  • Roll l = 320 Nm
  • Pitch m = 820 Nm
  • Yaw n = 760 Nm

Dr.-lng. Dan-Mihai Stefanescu是布加勒斯特的“Elie Carafoli”罗马尼亚宇航学会度量和仪器设备部的负责人,VDE的特别成员和IMEKO TC-3的罗马尼亚代表(力,质量和扭矩测量)).

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