[發(fā)明專利]氣動彈性穩(wěn)定性的地面模擬預(yù)測方法和系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310282722.6
• 申請日: 2013-07-05
• 公開（公告）號: CN103364170A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳志剛;馬成驥;張仁嘉;楊超
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號: G01M9/06
• 分類號: G01M9/06
• 代理公司: 北京金恒聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 11324
• 代理人: 李強(qiáng)

1.一種氣動彈性穩(wěn)定性的地面模擬預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于：

支持系統(tǒng)(1)，用于為受試結(jié)構(gòu)(2)提供剛性支持或彈性支持；

多個力加載設(shè)備(8)，每個力加載設(shè)備(8)用于在受試結(jié)構(gòu)(2)上布置一個力加載作用點(diǎn)，

多個力傳感器(6)，每個力加載作用點(diǎn)處的受試結(jié)構(gòu)(2)上布置一個力傳感器(6)；

多個運(yùn)動信號傳感器測點(diǎn)（3），每個測點(diǎn)處的受試結(jié)構(gòu)(2)上布置一個運(yùn)動信號傳感器(3)；

數(shù)據(jù)采集卡(4)，用于實(shí)時采集運(yùn)動信號傳感器(3)所測的信號，得到受試結(jié)構(gòu)(2)的動態(tài)特性；

氣動力計(jì)算部分(7)，用于根據(jù)數(shù)據(jù)采集卡(4)采集的運(yùn)動信號，實(shí)時計(jì)算出相應(yīng)的非定常分布?xì)鈩恿Γ⑦@種分布力通過力加載設(shè)備(8)實(shí)時準(zhǔn)確地加載到受試結(jié)構(gòu)(2)上，

其中力傳感器(6)監(jiān)測加載點(diǎn)上的作用力，并實(shí)時反饋給氣動力計(jì)算部分(7)，以便進(jìn)行力輸出校正。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣動彈性穩(wěn)定性的地面模擬預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于，氣動力計(jì)算部分(7)根據(jù)運(yùn)動信號傳感器(3)所采集信號和預(yù)先設(shè)定的參數(shù)，實(shí)時計(jì)算出作用于受試結(jié)構(gòu)(2)的非定常氣動力，并通過等效減縮算法將面分布力減縮為所選定的幾個力加載點(diǎn)的集中力。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣動彈性穩(wěn)定性的地面模擬預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于，有限個加載作用點(diǎn)的布置以這樣的方式得到優(yōu)化，即使得在所述有限個加載作用點(diǎn)上加載的集中力能夠等效逼近分布式氣動力。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣動彈性穩(wěn)定性的地面模擬預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于，力加載設(shè)備(8)輸出氣動力計(jì)算部分(7)計(jì)算出的所選力加載點(diǎn)的集中力。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣動彈性穩(wěn)定性的地面模擬預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)先設(shè)定的參數(shù)包括多個分行參數(shù)，該多個分行參數(shù)包括飛行速度和大氣密度，模擬開始后，給受試結(jié)構(gòu)(2)一個初始擾動，

如運(yùn)動信號傳感器(3)所測響應(yīng)收斂，則說明在此飛行工況下，受試結(jié)構(gòu)(2)是穩(wěn)定的；

如運(yùn)動信號傳感器(3)所測響應(yīng)是等幅振蕩，則說明在此飛行工況下，受試結(jié)構(gòu)(2)是臨界穩(wěn)定的；

如運(yùn)動信號傳感器(3)所測響應(yīng)發(fā)散，則說明在此飛行工況下，受試結(jié)構(gòu)(2)是不穩(wěn)定的，

通過逐步改變所述飛行速度，使受試結(jié)構(gòu)(2)由穩(wěn)定過渡到臨界穩(wěn)定的過程，并把臨界穩(wěn)定狀態(tài)所對應(yīng)的飛行速度確定為該方法所要預(yù)測的臨界穩(wěn)定速度。

6.一種氣動彈性穩(wěn)定性的地面模擬預(yù)測方法，其特征在于：

通過支持系統(tǒng)(1)，為受試結(jié)構(gòu)(2)提供剛性支持或彈性支持；

用多個力加載設(shè)備(8)在受試結(jié)構(gòu)(2)加載力，其中每個力加載設(shè)備(8)在受試結(jié)構(gòu)(2)上布置一個力加載作用點(diǎn)，

用多個力傳感器(6)檢測加載在受試結(jié)構(gòu)(2)上的力，其中在每個力加載作用點(diǎn)處的受試結(jié)構(gòu)(2)上布置一個力傳感器(6)；

用多個運(yùn)動信號傳感器測點(diǎn)（3）檢測受試結(jié)構(gòu)(2)上的運(yùn)動信號，其中在每個測點(diǎn)處的受試結(jié)構(gòu)(2)上布置一個運(yùn)動信號傳感器(3)；

用數(shù)據(jù)采集卡(4)實(shí)時采集運(yùn)動信號傳感器(3)所測的信號，得到受試結(jié)構(gòu)(2)的動態(tài)特性；

用氣動力計(jì)算部分(7)，根據(jù)數(shù)據(jù)采集卡(4)采集的運(yùn)動信號，實(shí)時計(jì)算出相應(yīng)的非定常分布?xì)鈩恿Γ⑦@種分布力通過力加載設(shè)備(8)實(shí)時準(zhǔn)確地加載到受試結(jié)構(gòu)(2)上，

其中力傳感器(6)監(jiān)測加載點(diǎn)上的作用力，并實(shí)時反饋給氣動力計(jì)算部分(7)，以便進(jìn)行力輸出校正。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的氣動彈性穩(wěn)定性的地面模擬預(yù)測方法，其特征在于：

用氣動力計(jì)算部分(7)根據(jù)運(yùn)動信號傳感器(3)所采集信號和預(yù)先設(shè)定的參數(shù)，實(shí)時計(jì)算出作用于受試結(jié)構(gòu)(2)的非定常氣動力，并通過等效減縮算法將面分布力減縮為所選定的幾個力加載點(diǎn)的集中力。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的氣動彈性穩(wěn)定性的地面模擬預(yù)測方法，其特征在于，

對有限個加載作用點(diǎn)的布置以這樣的方式得到優(yōu)化，即使得在所述有限個加載作用點(diǎn)上加載的集中力能夠等效逼近分布式氣動力。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的氣動彈性穩(wěn)定性的地面模擬預(yù)測方法，其特征在于，用力加載設(shè)備(8)輸出氣動力計(jì)算部分(7)計(jì)算出的所選力加載點(diǎn)的集中力。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的氣動彈性穩(wěn)定性的地面模擬預(yù)測方法，其特征在于，所述預(yù)先設(shè)定的參數(shù)包括多個分行參數(shù)，該多個分行參數(shù)包括飛行速度和大氣密度，且所述方法進(jìn)一步包括

在模擬開始后，給受試結(jié)構(gòu)(2)一個初始擾動，

如運(yùn)動信號傳感器(3)所測響應(yīng)收斂，則說明在此飛行工況下，受試結(jié)構(gòu)(2)是穩(wěn)定的；

如運(yùn)動信號傳感器(3)所測響應(yīng)是等幅振蕩，則說明在此飛行工況下，受試結(jié)構(gòu)(2)是臨界穩(wěn)定的；

如運(yùn)動信號傳感器(3)所測響應(yīng)發(fā)散，則說明在此飛行工況下，受試結(jié)構(gòu)(2)是不穩(wěn)定的，

逐步改變所述飛行速度，使受試結(jié)構(gòu)(2)由穩(wěn)定過渡到臨界穩(wěn)定的過程，

把臨界穩(wěn)定狀態(tài)所對應(yīng)的飛行速度確定為該方法所要預(yù)測的臨界穩(wěn)定速度。