[發明專利]一種基于扭擺法剛體轉動慣量的確定方法

在審

• 申請號: 202110602189.1
• 申請日: 2021-05-31
• 公開（公告）號: CN113375863A
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發明（設計）人: 閆志彬;張研;姚艷;周健
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司沈陽飛機設計研究所
• 主分類號: G01M1/10
• 分類號: G01M1/10
• 代理公司: 北京航信高科知識產權代理事務所(普通合伙) 11526
• 代理人: 郭鵬鵬

本申請屬于剛體轉動慣量確定技術領域，具體涉及一種基于扭擺法剛體轉動慣量的確定方法，包括：獲取扭擺測量系統的慣性測量作用參數K；獲取剛體的質量m；獲取剛體重心、扭擺測量系統扭擺軸線間的距離L；獲取扭擺測量系統的扭擺周期T；獲取扭擺測量系統的阻尼系數ξ；獲取剛體的氣動阻尼系數ξ′；計算剛體的轉動慣量I，

技術領域

本申請屬于剛體轉動慣量確定技術領域，具體涉及一種基于扭擺法剛體轉動慣量的確定方法。

背景技術

飛機轉動慣量是飛機轉動時慣性的度量，是飛機固有的質量特性參數，其大小與飛機質量、質量分布以及轉動時轉軸位置相關，是飛機設計重要的原始參數與計算依據。

目前飛機轉動慣量測量多采用扭擺法，以扭擺測量系統對飛機的轉動慣量進行測量，基于簡諧振動的理論對飛機的轉動慣量進行測量。

當前，以上述方法對飛機轉動慣量進行測量，由于安裝定位等方面的誤差，影響測量結果的準確性，以及忽略氣動阻尼的影響，在飛機尺寸較大的情形下，更是難以獲得準確的測量結果。

鑒于上述技術缺陷的存在提出本申請。

需注意的是，以上背景技術內容的公開僅用于輔助理解本發明的發明構思及技術方案，其并不必然屬于本專利申請的現有技術，在沒有明確的證據表明上述內容在本申請的申請日已經公開的情況下，上述背景技術不應當用于評價本申請的新穎性和創造性。

發明內容

本申請的目的是提供一種基于扭擺法剛體轉動慣量的確定方法，以克服或減輕已知存在的至少一方面的技術缺陷。

本申請的技術方案是：

一種基于扭擺法剛體轉動慣量的確定方法，包括：

獲取扭擺測量系統的慣性測量作用參數K；

獲取剛體的質量m；

獲取剛體重心、扭擺測量系統扭擺軸線間的距離L；

獲取扭擺測量系統的扭擺周期T；

獲取扭擺測量系統的阻尼系數ξ；

獲取剛體的氣動阻尼系數ξ′；

計算剛體的轉動慣量I，

根據本申請的至少一個實施例，上述的基于扭擺法剛體轉動慣量的確定方法中，所述獲取扭擺測量系統的阻尼系數ξ，具體為：

對扭擺測量系統進行激勵，使扭擺測量系統進行扭擺運動；

在扭擺測量系統扭擺運動衰減過程中，記錄扭擺測量系統的扭擺角度；

利用兩個相鄰周期扭擺角度的極限值計算得到扭擺測量系統的阻尼系數ξ。

根據本申請的至少一個實施例，上述的基于扭擺法剛體轉動慣量的確定方法中，所述利用兩個相鄰周期扭擺角度的極限值計算得到扭擺測量系統的阻尼系數ξ，具體為：

利用兩個相鄰周期扭擺角度的峰值計算得到扭擺測量系統的阻尼系數ξ；或者，

利用兩個相鄰周期扭擺角度的谷值計算得到扭擺測量系統的阻尼系數ξ。

根據本申請的至少一個實施例，上述的基于扭擺法剛體轉動慣量的確定方法中，所述利用兩個相鄰周期扭擺角度的極限值計算得到扭擺測量系統的阻尼系數ξ，具體為：

其中，

θ_1max、θ_2max為扭擺測量系統兩個相鄰周期扭擺角度的極限值。