[發明專利]一種用于風洞多體分離試驗模型軌跡預測方法

有效

• 申請號: 202110178329.7
• 申請日: 2021-02-07
• 公開（公告）號: CN112964450B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 解福田;林敬周;鄒東陽;鐘俊;趙健;張慶虎
• 申請（專利權）人: 中國空氣動力研究與發展中心超高速空氣動力研究所
• 主分類號: G01M9/06
• 分類號: G01M9/06;G01M9/08;G01M9/02
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 王丹

1.用于風洞多體分離試驗模型軌跡預測方法，其特征在于：所述的預測方法使用的裝置包括n個模型、與n個模型一一對應的n個測力天平、與n個模型一一對應的n個模型支撐，以及試驗數據采集存儲處理系統，n≥2；所述的預測方法包括以下步驟：

a.加工一套多體分離風洞試驗模型，依次為模型Ⅰ、模型Ⅱ、……模型n；每個模型分別具有獨立的測力天平，依次為天平Ⅰ、天平Ⅱ、……天平n；每個模型也分別具有獨立的模型支撐，模型支撐與各自對應的模型支撐機構連接；模型Ⅰ、模型Ⅱ、……模型n通過各自的模型支撐機構實現六自由度運動；

b.模型Ⅰ、模型Ⅱ、……模型n運動過程中，與試驗數據采集存儲處理系統進行位置通訊，通過試驗數據采集存儲處理系統中的防碰撞程序監測并預防各模型之間發生接觸；

c.設定模型Ⅰ、模型Ⅱ、……模型n的坐標系為風洞坐標系；

d.設定模型Ⅰ、模型Ⅱ、……模型n各自的測力天平獲得的測力數據為f_i＝f(C_Ai、C_Ni、C_Zi、C_MXi、C_MYi、C_MZi)，其中C_Ai、C_Ni、C_Zi、C_MXi、C_MYi、C_MZi分別對應模型i的軸向力系數、法向力系數、側向力系數和繞各自質心的滾轉力矩系數、偏航力矩系數、俯仰力矩系數；模型Ⅰ、模型Ⅱ、……模型n的位置數據為P_i＝P(α_i、β_i、γ_i、X_i、Y_i、Z_i)，其中α_i、β_i、γ_i、X_i、Y_i、Z_i分別對應模型i的攻角、側滑角、滾轉角、X坐標、Y坐標、Z坐標；i∈n；

e.將模型Ⅰ、模型Ⅱ、……模型n的位置數據P_i＝P(α_i、β_i、γ_i、X_i、Y_i、Z_i)及每個模型對應位置測量的測力數據f_i＝f(C_Ai、C_Ni、C_Zi、C_MXi、C_MYi、C_MZi)定義為樣點集，f_i＝f(C_Ai、C_Ni、C_Zi、C_MXi、C_MYi、C_MZi)為定義在體軸系下的氣動力系數；建立模型Ⅰ、模型Ⅱ、……模型n氣動力數據C_Ai、C_Ni、C_Zi、C_MXi、C_MYi、C_MZi的Kriging數學模型；i∈n；Kriging數學模型用于預測模型Ⅰ、模型Ⅱ、……模型n軌跡點的氣動力；

f.將風洞試驗的時程劃分為t₀、t₁、t₂、……、t_j、……、t_m時刻，模型Ⅰ在t₀時刻的位置數據輸入Kriging數學模型，預測得到t₀時刻的氣動力數據求解多體模型的六自由度剛體運動方程獲得t1時刻的位置數據

g.重復步驟f，獲得模型Ⅰ在t₂、……、t_j、……、t_m時刻的位置數據；

h.重復步驟f、步驟g獲得模型Ⅱ、……模型n在t₀、t₁、t₂、……、t_j、……、t_m的位置數據。

2.根據權利要求1所述的用于風洞多體分離試驗模型軌跡預測方法，其特征在于：所述的步驟a中的模型Ⅰ、模型Ⅱ、……模型n通過各自的模型支撐機構的支撐轉接機構實現六自由度運動。

3.根據權利要求1所述的用于風洞多體分離試驗模型軌跡預測方法，其特征在于：所述的步驟d中的模型Ⅰ、模型Ⅱ、……模型n的位置數據為相對量，P_i＝P(Δα_i、Δβ_i、Δγ_i、ΔX_i、ΔY_i、ΔZ_i)，其中Δα_i、Δβ_i、Δγ_i、ΔX_i、ΔY_i、ΔZ_i分別對應模型i的相對攻角、相對側滑角、相對滾轉角、相對X坐標、相對Y坐標、相對Z坐標；i∈n。