[發(fā)明專利]一種顫振風洞模型的全動翼面兩鉸點彈性支持結(jié)構(gòu)

在審

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• 申請日: 2017-08-28
• 公開（公告）號: CN107345847A
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 發(fā)明（設計）人: 脫朝智;劉鐘坤;胡家亮;張桂江
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航空工業(yè)集團公司沈陽飛機設計研究所
• 主分類號: G01M9/04
• 分類號: G01M9/04;G01M9/08
• 代理公司: 北京航信高科知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙)11526
• 代理人: 高原

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于飛機結(jié)構(gòu)動力學設計技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種顫振風洞模型的全動翼面兩鉸點彈性支持結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

全動翼面顫振是飛機在飛行中，由于翼面的固有振動模態(tài)與氣動力耦合產(chǎn)生的一種氣動彈性不穩(wěn)定現(xiàn)象，需要通過仿真計算和風洞試驗來確定顫振邊界是否滿足飛行包線的要求。

通常，現(xiàn)有的全動翼面顫振模型僅通過轉(zhuǎn)軸模擬彎曲支持剛度，并將轉(zhuǎn)軸直接安裝在固定底座上，這種結(jié)構(gòu)形式在低速顫振風洞時通常可以滿足設計要求。但在跨音速、超音速等顫振風洞模型設計時，由于載荷較大，當模型需要彎曲支持剛度較低時，轉(zhuǎn)軸直徑則相對的設計較小，易出現(xiàn)支持強度不夠等問題，造成在試驗過程中的強度破壞而使試驗模型損壞。同時，由于固定底座模擬的是機身對翼面的支持，而固定底座設計成剛性結(jié)構(gòu)，其支持剛度較大，不能夠模擬機身在真實環(huán)境下的彈性變形，使顫振模型的支持頻率偏高，也會對試驗結(jié)果造成影響。而將固定底座設計成彈性機身支持形式又存在著工作量大、費用高，頻率誤差不可調(diào)整等問題，因此全動翼面模型中支持剛度問題是顫振風洞模型支持結(jié)構(gòu)設計中急需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種顫振風洞模型的全動翼面兩鉸點彈性支持結(jié)構(gòu)，用于解決上述任一問題。

為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種顫振風洞模型的全動翼面兩鉸點彈性支持結(jié)構(gòu)，其包括彎曲剛度支持機構(gòu)和旋轉(zhuǎn)剛度支持機構(gòu)，

彎曲剛度支持機構(gòu)包括支座、轉(zhuǎn)軸、彈性支臂和彈性板，支座及彈性支臂具有用于放置轉(zhuǎn)軸的通孔，轉(zhuǎn)軸設置于通孔內(nèi)與支座和彈性支臂配合，且轉(zhuǎn)軸與全動翼面固連，支座和彈性支臂均安裝于彈性版上；

旋轉(zhuǎn)剛度支持機構(gòu)包括搖臂、頂針及彈簧片，彈簧片固定于彈性版，搖臂一端連接于轉(zhuǎn)軸，另一端通過頂針與彈簧片連接。

進一步的，還包括定位銷軸，所述定位銷軸為兩個且設置于支座與彈性支臂之間，用于使得支座與彈性支臂的通孔同軸。

進一步的，所述定位銷軸對稱設置于轉(zhuǎn)軸的軸線兩側(cè)。

進一步的，所述彈性支臂包括用于放置轉(zhuǎn)軸的支撐部、用于與彈性版連接的固定部及連接于支撐部和固定部的連接部，支撐部、固定部和連接部成一體式。

進一步的，所述連接部的截面成“工”字型。

進一步的，通過調(diào)整彈性支臂的尺寸、轉(zhuǎn)軸直徑來調(diào)節(jié)彎曲剛度支持機構(gòu)的彎曲支持剛度。

進一步的，轉(zhuǎn)軸上與搖臂連接的部位設有凸臺，搖臂與轉(zhuǎn)軸連接的一端具有與所述凸臺配合使用的配合部，轉(zhuǎn)軸和搖臂通過連接件固定。

進一步的，通過調(diào)整搖臂的長度、彈簧片厚度來調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)剛度支持機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)支持剛度的調(diào)整。

本發(fā)明顫振風洞模型的全動翼面兩鉸點彈性支持裝置通過彎曲剛度支持結(jié)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)剛度支持機構(gòu)實現(xiàn)了對全動翼面模型的彎曲支持剛度和旋轉(zhuǎn)支持剛度的調(diào)整，可在一定范圍內(nèi)調(diào)整全動翼面模型的支持頻率，提高顫振風洞試驗的精度，滿足全動翼面顫振模型的彈性支持要求，而且其結(jié)構(gòu)強度、剛度好，工作量小，大幅度降低模型了生產(chǎn)成本。本發(fā)明結(jié)構(gòu)形式簡單，占用空間小，能夠滿足風洞試驗的阻塞度要求。

附圖說明

此處的附圖被并入說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分，示出了符合本發(fā)明的實施例，并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。

圖1為本發(fā)明的全動翼面顫振模型的兩鉸點彈性連接結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明中的彈性支臂結(jié)構(gòu)圖。

圖3為本發(fā)明中的彎曲剛度支持機構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)剛度支持機構(gòu)示意圖。

圖5為本發(fā)明中的彈簧片結(jié)構(gòu)圖。

附圖標記：

1-支座，2-彈性支臂，3-定位銷軸，4-轉(zhuǎn)軸，5-彈性板，6-彈簧片，7-頂針，8-搖臂，10-全動翼面，21-支撐部，22-固定部，23-連接部，41-凸臺，81-配合部。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行更加詳細的描述。

如圖1所示為本發(fā)明的全動翼面顫振模型的兩鉸點彈性連接結(jié)構(gòu)示意圖，用于在全動翼面顫振模型與支座等支持機構(gòu)模型之間設計一個彈性連接結(jié)構(gòu)，其主要分為彎曲剛度支持機構(gòu)和旋轉(zhuǎn)剛度支持機構(gòu)。