[發明專利]一種風洞體漸變空間曲面型面精確成型方法

有效

• 申請號: 201310371824.5
• 申請日: 2013-08-23
• 公開（公告）號: CN103439078A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 楊輝;邴光利;李博平;白聯鋒;呂明
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍63926部隊
• 主分類號: G01M9/02
• 分類號: G01M9/02
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 卿誠;房云

技術領域

本發明提供一種特殊氣動流場型面面層施工精確測量成型技術，特別涉及一種某型聲學風洞體漸變空間曲面-收縮段型面精確成型方法。

背景技術

風洞，是能人工產生和控制氣流，以模擬飛行器或物體周圍氣體的流動，并可量度氣流對物體的作用以及觀察物理現象的一種管道狀試驗設備，它是進行空氣動力試驗最常用、最有效的工具。

隨著航空運輸業的發展，飛機的噪聲問題日益引起人們的關注，各國都加大了對飛行器噪聲的研究力度。飛機的噪聲主要由動力裝置和氣流流過機體產生。動力裝置的噪聲主要來自噴管出口氣流、葉片（風扇、壓氣機、渦輪等）及燃噴室、螺旋槳、旋翼等；氣流流過機體的噪音主要來自飛機表面的湍流邊界層級分離。氣流參數不僅影響氣動噪聲聲壓級的大小，而且影響其頻譜和方向性，必須在風洞中做航空聲學試驗，因而建設具有聲學特性的風洞成為必要。

某型聲學風洞收縮段曲面型面為拋物線空間曲率變化洞體內壁面，其氣動流場型面水磨石面層要求：收縮段下游部分風洞中心線與洞壁內表面之間的距離偏離理論尺寸的誤差≤±0.3%（最大30mm）；型面偏離理論坐標最大偏差為0.1%。洞壁內型面平整度偏差必須控制在1～2mm級別，使得在施工過程中對于精度控制、檢測要求十分嚴格，且未有可借鑒的成熟經驗或類似施工方法參照。因此，研究聲學風洞收縮段氣動流場型面水磨石面層施工測量控制的方法是十分必要的。

發明內容

本發明的目的在于提供一種風洞體漸變空間曲面型面精確成型方法，進而推廣到任意精度型面成型施工中，上述目的是通過如下技術方案實現的。

一種風洞體漸變空間曲面型面精確成型方法，其特征在于它包括如下步驟：

（1）建立符合設計精度要求的風洞體漸變空間曲面三維坐標控制系統?

（2）編號制作精密機械加工銅條

根據風洞體曲面型面尺寸，以洞體中心軸線為準，將銅條沿X、Y、Z軸向編號分類；利用數控機床下料，加工成符合型面的特制銅條；

（3）粘貼機械加工銅條

在洞體內壁結構層表面放出控制點位置線，交點處設三軸向可調裝置（端部為尖狀）作為基準，利用水泥素漿粘貼銅條，將水磨石面層進行分塊，銅條外表面與水磨石型面控制點尖端齊平，高差不大于1mm；

（4）由銅條控制型面進行水磨石面層打磨成型。

其特點主要為：

（1）所述的洞體漸變空間曲面型面為拋物線空間曲率變化洞體內壁面；

（2）所述的銅條厚度為3mm，寬度為10mm，屬于電腦編程制作的定型定位機加銅條。

本發明專利的有益效果是：施工方便、效率高，尤其實現了特殊復雜型面施工精度的有效控制，解決了風洞體水磨石內型面施工中存在的技術問題，確保漸變空間曲面型面滿足設計及工藝要求。

附圖說明

圖1是本發明收縮段型面施工測量控制的三維示意圖。

圖2是本發明收縮段某一截面的平視圖。

圖3是收縮段頂面、底面銅條分布測量控制線示意圖。

圖4是收縮段兩側面銅條分布測量控制線示意圖。

圖中：A-洞體側立面，B-洞體頂面、底面；A1-A19為洞體兩側立面縱向分格銅條，B1-B19為洞體頂面、底面縱向分格銅條；1-縱向分格銅條、2-橫向分格銅條、3-水磨石面層，圖中的單位為mm。

具體實施方式

以下結合事例、附圖對本發明作進一步的詳細描述。

（1）建立符合設計精度要求的型面三維坐標控制系統

利用洞體結構層施工時的一、二、三級測量控制系統，建立收縮段曲面型面軸線平面控制網和高程控制網及沿X、Y、Z軸的三維坐標系統；

（2）編號制作曲線型面精密機械加工銅條

應用CAD制圖，根據收縮段收縮段氣流出口和氣流入口斷面尺寸，收縮段全段長度19.45m，收縮段出口斷面為5500（b）×4000（h），收縮段入口斷面為16500（b）×12000（h），Y、Z交圈形成沿曲線方程X軸連續變化的長方形。以洞體中心軸線為準，X軸向曲面銅條（縱向銅條）1從南至北每隔1m設一組，以此類推進行編號，分別為A1、A2…A19，B1、B2…B19，一直布設到收縮段噴口處；Y、Z軸向直線銅條（橫向銅條）2沿洞體中心軸線為基準向上下、左右兩邊等距分別安置，每1.2m設一組，以此類推編號，一直布設到收縮段曲面型面邊界。（見附圖3、4）；

將收縮段型面曲線方程輸入電腦數據庫中，利用數控機床下料，加工成符合型面模型的特制銅條；