[發明專利]一種不同材料鑲嵌的高靈敏度桿式六分量風洞試驗天平

有效

• 申請號: 202210214632.2
• 申請日: 2022-03-07
• 公開（公告）號: CN114323546B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 陳建中;賈巍;劉維亮;趙忠良;王曉冰;夏洪亞;史玉杰;苗磊;韓新峰;李玉平
• 申請（專利權）人: 中國空氣動力研究與發展中心高速空氣動力研究所
• 主分類號: G01M9/06
• 分類號: G01M9/06
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理有限公司 11369
• 代理人: 賈曉燕

1.一種不同材料鑲嵌的高靈敏度桿式六分量風洞試驗天平，其特征在于，所述桿式六分量風洞試驗天平為分體式結構，將滾轉力矩測量元件單獨進行設計，再與天平主體結構進行并聯，具體為：

采用鑲嵌的安裝方式在天平主體結構兩側安裝鑲嵌式力矩元件結構，且鑲嵌式力矩元件結構采用不同于天平主體結構的材料；通過單獨設置的鑲嵌式力矩元件結構對滾轉力矩進行單獨測量，實現對較小滾轉力矩的高靈敏度測量；

所述鑲嵌式力矩元件結構的兩端通過柱銷定位、螺釘壓緊的方式固定安裝在天平主體結構的兩側；

所述鑲嵌式力矩元件結構上設置有用于測量滾轉力矩Mx分量和偏航力矩My分量的單片測量梁，所述鑲嵌式力矩元件結構上還設置了兩片限位結構梁，兩片限位結構梁分居單片測量梁的上方和下方；

所述限位結構梁一端與鑲嵌式力矩元件結構的一個安裝端部相接，另一端與鑲嵌式力矩元件結構的另一個安裝端部之間預留有間隙。

2.如權利要求1所述的不同材料鑲嵌的高靈敏度桿式六分量風洞試驗天平，其特征在于，所述天平主體結構的材料為鉻錳硅合金鋼、沉淀硬化不銹鋼或馬氏體時效鋼中的一種，所述鑲嵌式力矩元件結構采用鋁合金材料7075、銅或鈦合金中的一種。

3.如權利要求1所述的不同材料鑲嵌的高靈敏度桿式六分量風洞試驗天平，其特征在于，包括：

天平主體結構，其為中空的嵌套式結構，所述天平主體結構的兩側對稱鑲嵌安裝有鑲嵌式力矩元件結構，所述天平主體結構上還設置有多片測量梁；

所述天平主體結構內部中心位置可拆卸安裝有安全軸，所述天平主體結構的固定端串聯連接有天平支撐結構。

4.如權利要求3所述的不同材料鑲嵌的高靈敏度桿式六分量風洞試驗天平，其特征在于，多個所述測量梁包括：

四片俯仰力矩Mz分量測量梁，四片所述俯仰力矩Mz分量測量梁在天平主體結構的周向上呈“米”字梁結構布置；

多片法向力Y分量測量梁，其分別整體加工在所述天平主體結構的上、下兩側；

多片側向力Z分量測量梁，其分別整體加工在所述天平主體結構的左、右兩側；

多片軸向力X分量測量梁，其分別整體加工在所述天平主體結構的左、右兩側；

所述天平主體結構包括第一部段、第二部段和第三部段，所述第二部段位于第一部段和第三部段之間；

所述俯仰力矩Mz分量測量梁和鑲嵌式力矩元件結構同軸設置在第一部段；

所述法向力Y分量測量梁和側向力Z分量測量梁同軸設置在第二部段處，且所述法向力Y分量測量梁一端與第一部段相接，另一端與第三部段的端面之間預留有間隙；所述側向力Z分量測量梁一端與第三部段相接，另一端與第一部段的端面之間預留有間隙；

所述軸向力X分量測量梁同軸設置在第三部段。

5.如權利要求4所述的不同材料鑲嵌的高靈敏度桿式六分量風洞試驗天平，其特征在于，所述天平主體結構第一部段的上、下兩側分別可拆卸安裝有鑲嵌式限位塊，兩片所述鑲嵌式力矩元件結構分別鑲嵌在天平主體結構的左、右兩側。

6.如權利要求4所述的不同材料鑲嵌的高靈敏度桿式六分量風洞試驗天平，其特征在于，所述法向力Y分量測量梁和側向力Z分量測量梁為多片式疊形梁結構。