杨中艳，苏浩，刘丹，孙侃，尹世博

(中国航天空气动力技术研究院 第二研究所，北京 100074)

发动机试验台测力机构柔性梁设计研究

杨中艳，苏浩，刘丹，孙侃，尹世博

(中国航天空气动力技术研究院 第二研究所，北京 100074)

柔性梁的刚度性能影响风洞盒式应变天平的精准度，是发动机试验台测力试验数据精确可靠的重要保证，而柔性铰链更是柔性梁设计的关键所在。首先，借助有限元分析方法对四种典型柔性铰链进行计算分析，优选出综合刚性最好的柔性铰链形式；其次，基于选择的柔性铰链形式，研究三个关键结构参数对铰链刚度的影响；最后，设计五种不同厚度的柔性梁进行有限元分析，并加工实物模型进行加载试验验证。结果表明：铰链宽度b=40 mm、半径R=5 mm、最小厚度t=4 mm时双圆弧柔性梁的综合刚度最好，且侧向柔度大，轴向刚度优；有限元计算值和试验值吻合良好，误差小于5%，表明将有限元方法运用于柔性梁的设计优化是可行、可靠的。

发动机试验平台；柔性梁；柔性铰链；应变天平；刚度；有限元分析

0 引 言

六分量天平是发动机试验台测力机构的核心部件，设计为装配式盒式天平结构，由固定框、浮动框、高精度测力传感器和柔性梁组成，并装配为一个整体。试验时试验台发动机模型安装在测力机构，即装配式六分量盒式天平的浮动框上。测力机构布局如图1所示。

柔性梁是用来传递和分解力的，是六分量天平的重要组成部分，其刚度性能直接影响风洞盒式应变天平的精准度，是发动机试验台测力实验数据精确可靠的重要保证。……