[發明專利]一種消除剖面內載荷影響的飛行載荷測量方法

有效

• 申請號: 201510844181.0
• 申請日: 2015-11-26
• 公開（公告）號: CN106802205B
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發明（設計）人: 趙燕;余建虎;李少鵬;何發東;范華飛
• 申請（專利權）人: 中國飛行試驗研究院
• 主分類號: G01L5/00
• 分類號: G01L5/00
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

1.一種消除剖面內載荷影響的飛行載荷測量方法，其特征在于：本發明是通過下述的步驟實現的：

步驟1：加裝應變計

在飛機翼面結構上加裝應變計，彎矩應變計加裝在梁的緣條，剪力應變計加裝在梁的腹板，扭矩應變計安裝在翼盒對應的蒙皮上；

步驟2：執行地面校準試驗

使用液壓作動器，在改裝的應變剖面外部和內部加載已知的校準力，記錄下其對應的應變計響應，形成地面校準載荷和應變數據；

步驟3：建立可消除剖面內載荷影響的載荷方程

通常使用式(1)建立載荷方程，L為彎矩、剪力或扭矩的一種，k₁,k₂,…,k_n為待求解的載荷方程系數，μ₁,μ₂,…μ_n為步驟2獲得的剖面應變計響應數據，n為應變計序號；

L＝k₁μ₁+k₂μ₂+…+k_nμ_n (1)

同時考慮剖面內外加載時，依據線性疊加原理，載荷L為應變剖面內外的載荷總和，應變計響應值為剖面內外載荷引起的應變總和，即

L＝L_外+L_內 (2)

式(2)和(3)中L_外、L_內分別為應變剖面外側和內側載荷；μ_1,外,μ_2，外,…μ_n，外為L_外引起的應變響應；μ_1,內,μ_2，內,…μ_n，內為L_內引起的應變響應；

將式(2)和(3)代入式(1)，則(4)式成立；

L_外+L_內＝k₁(μ_1，外+μ_1，內)+k₂(μ_2，外+μ_2，內)+…+k_n(μ_n，外+μ_2，內) (4)

將(4)式右端改寫，則有(5)式成立；

L_外+L_內＝(k₁μ_1，外+k₂μ_2，外+…+k_nμ_n，外)+(k₁μ_1，內+k₂μ_2，內+…+k_nμ_n，內) (5)(5)式左端L_外為目標載荷，L_內為引入的誤差，希望其為0，(5)式右端第一項為目標應變線性組合，第二項為引入的誤差，希望其為0，因此可得到滿足式(5)成立的一個充分條件，即(6)式；

若公式(6)成立，式(6.1)和式(6.2)相加，則有

L_外＝k₁(μ_1，外+μ_1，內)+k₂(μ_2，外+μ_2，內)+…+k_n(μ_n，外+μ_n，內) (7)

雖然應變計感受到了剖面內側載荷，μ_1，內≠0,μ_2，內≠0,…,μ_n，內≠0，但由于(6.2)式成立，仍然可以測量到準確的應變剖面外部載荷，即(7)式成立；式(6.2)為消除應變剖面內加載影響的公式；式(6)為本發明建立載荷方程的模型；式(6.1)為傳統載荷方程建立模型；

使用最小二乘法求解公式(6)，得到方程系數；

步驟4：執行飛行試驗

進行飛行試驗，記錄下機動過程中應變計的響應，將其代入載荷方程，得到飛行載荷。