基于有限元分析的变截面轴向力支撑片内式应变天平研制
2021-11-19史玉杰张璜炜
实验流体力学 2021年5期
史玉杰,彭 超,米 鹏,张璜炜
中国空气动力研究与发展中心,四川 绵阳 621000
0 引言
风洞应变天平的种类很多,其中,内式应变天平是最常用的应变天平,被广泛应用于各类风洞和各种模型的测力试验中,图1 为中国空气动力研究与发展中心(简称CARDC)的一台内式应变天平。对于内式应变天平,轴向力是最难设计和测量的一个分量,轴向力测量结构通常布置在天平元件的中间,由支撑片、测量元件和框体组成,支撑片和测量元件将上下框体连接起来,形成一个轴向弹性系统,如图2所示。在设计天平时,为了提高轴向力测量的灵敏度,不仅需要降低天平轴向力元件的轴向刚度,还要求它在承受其他分量载荷的同时对其他分量载荷的作用不敏感,以减小其他分量对轴向力的干扰。闫万方[13]、熊琳[14]和史玉杰[15]等在减小其他分量对轴向力的干扰方面进行了探索和研究,并提出了许多有效的方法和措施。近年来,一些大升力体、大展弦比、高机动性的飞行器模型风洞测力试验对大载荷内式应变天平的研制提出了需求,而天平的轴向力测量结构则成为限制天平最大测量载荷的关键因素。田正波等[16]提出的弧形断开槽结构解决了轴向力框体的应力集中问题。对于起到承力和传力作用的轴向力支撑片,上述研究主要侧重于支撑片在其他5 个分量载荷作用下变形引入的对轴向力的干扰,而在支撑片自身强度方面,目前尚未见详细的讨论。本文……
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