舵面模型兩自由度支撐機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種舵面模型兩自由度支撐機(jī)構(gòu)，包括舵面夾板、彎曲彈簧片、解耦?yuàn)A板、扭轉(zhuǎn)彈簧片、支座夾板、底座；所述舵面夾板上端夾持舵面模型，所述彎曲彈簧片由所述舵面夾板和所述解耦?yuàn)A板夾持，以提供彎曲剛度，所述扭轉(zhuǎn)彈簧片由所述解耦?yuàn)A板和所述支座夾板夾持，以提供扭轉(zhuǎn)剛度，彎曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度相互解耦，所述支座夾板與所述底座相連。本發(fā)明將彎曲支撐剛度和扭轉(zhuǎn)支撐剛度解耦，可實(shí)現(xiàn)其彎扭支撐剛度的單獨(dú)設(shè)計(jì)，且可以方便調(diào)節(jié)彎曲、扭轉(zhuǎn)節(jié)線位置和方向。
【專利說明】舵面模型兩自由度支撐機(jī)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及飛行器風(fēng)洞試驗(yàn)領(lǐng)域、航空航天領(lǐng)域，特別涉及一種舵面模型兩自由度支撐機(jī)構(gòu)，可用于研究彎曲、扭轉(zhuǎn)兩自由度支撐條件下的舵面氣動(dòng)彈性特性。
【背景技術(shù)】
[0002]飛行器設(shè)計(jì)過程中會(huì)面臨諸多氣動(dòng)彈性問題，這些問題常需要采用滿足結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)相似和氣動(dòng)相似的縮比模型進(jìn)行風(fēng)洞試驗(yàn)來研究。對于舵面氣動(dòng)彈性問題，模擬其彎曲、扭轉(zhuǎn)支撐剛度是模型設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，其難點(diǎn)主要在于:
[0003]I)由于實(shí)際飛行器舵面支撐系統(tǒng)復(fù)雜，其縮比模型的彎曲支撐剛度較難用單個(gè)特定截面的梁來模擬，故需要將彎曲、扭轉(zhuǎn)剛度解耦分開設(shè)計(jì)；2)支撐機(jī)構(gòu)的自重、間隙以及摩擦等因素會(huì)影響結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)頻率，設(shè)計(jì)時(shí)需盡量減少上述因素的影響。
[0004]傳統(tǒng)彎扭支撐的解耦設(shè)計(jì)方法是采用兩端軸承支撐的圓軸模擬彎曲剛度，一端固定在彎曲圓軸另一端固定在支座的彈簧片模擬扭轉(zhuǎn)剛度。但這種方法并不能完全將彎扭剛度解耦，扭轉(zhuǎn)彈簧片仍提供一定彎曲剛度，且圓軸支撐需用兩個(gè)軸承，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。
[0005]本發(fā)明有效地解決了上述支撐機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)，提供了一種簡便且能解決解耦彎扭剛度設(shè)計(jì)問題的支撐機(jī)構(gòu)形式。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明解決克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種用于氣動(dòng)彈性試驗(yàn)的舵面彎曲、扭轉(zhuǎn)兩自由度支撐機(jī)構(gòu)，該支撐機(jī)構(gòu)能夠?qū)澢?、扭轉(zhuǎn)支撐剛度解耦，同時(shí)結(jié)構(gòu)簡單，附加
質(zhì)量小。
[0007]本發(fā)明提供的舵面模型兩自由度支撐機(jī)構(gòu)的包括舵面夾板、彎曲彈簧片、解耦?yuàn)A板、扭轉(zhuǎn)彈簧片、支座夾板、底座；所述舵面夾板上端夾持舵面模型，所述彎曲彈簧片提供彎曲剛度，由舵面夾板和解耦?yuàn)A板夾持，所述扭轉(zhuǎn)彈簧片提供扭轉(zhuǎn)剛度，由解耦?yuàn)A板和支座夾板夾持，彎曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度相互解耦，支座夾板與底座相連。
[0008]優(yōu)選所述舵面夾板上端用螺釘或鉚釘夾持舵面模型根部，下端用螺釘或鉚釘夾持彎曲彈簧片的一端，解耦?yuàn)A板的兩端分別用螺釘或鉚釘夾持彎曲彈簧片的另一端以及扭轉(zhuǎn)彈簧片的一端，支座夾板用螺釘或鉚釘夾持扭轉(zhuǎn)彈簧片的一端，并由螺釘固定在底座上。
[0009]優(yōu)選所述解稱夾板加工成“「”、“I ”或“丁”的形狀。
[0010]優(yōu)選所述舵面夾板選用鋁合金材料。
[0011]優(yōu)選所述解耦?yuàn)A板選用鋁合金材料。
[0012]本發(fā)明將彎曲支撐剛度和扭轉(zhuǎn)支撐剛度解耦，可實(shí)現(xiàn)彎扭支撐剛度的單獨(dú)設(shè)計(jì)，且可以方便調(diào)節(jié)彎曲、扭轉(zhuǎn)節(jié)線位置和方向。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)如下:
[0013](I)將彎曲、扭轉(zhuǎn)支撐剛度高度解耦，且結(jié)構(gòu)簡單緊湊；
[0014](2)支撐機(jī)構(gòu)有效附加質(zhì)量小。【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為舵面模型兩自由度支撐機(jī)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為舵面模型兩自由度支撐機(jī)構(gòu)側(cè)視圖；
[0017]圖3為彈簧片尺寸圖。
[0018]圖中1、航面I旲型；2、航面夾板；3、彎曲彈黃片；4、解f禹夾板；5、扭轉(zhuǎn)彈黃片；6、支座夾板；7、底座。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明:
[0020]圖1為舵面模型兩自由度支撐機(jī)構(gòu)示意圖，舵面模型兩自由度支撐機(jī)構(gòu)包括:舵面夾板2、彎曲彈簧片3、解耦?yuàn)A板4、扭轉(zhuǎn)彈簧片5、支座夾板6和底座7，舵面模型兩自由度支撐機(jī)構(gòu)用來支撐舵面模型I。
[0021]如圖1、圖2所示，舵面夾板2上端靠螺釘或鉚釘夾持舵面模型I的根部，舵面夾板2下端罪螺釘或柳釘夾持彎曲彈黃片3的一端。解稱夾板4的兩端分別罪螺釘或柳釘夾持彎曲彈簧片3的另一端以及扭轉(zhuǎn)彈簧片5的一端。支座夾板6靠螺釘或鉚釘夾持扭轉(zhuǎn)彈簧片5的一端，并由螺釘固定在底座7上。彎曲彈簧片3提供彎曲自由度支撐剛度，扭轉(zhuǎn)彈簧片5提供扭轉(zhuǎn)自由度支撐剛度。
[0022]在本實(shí)施例中，解耦?yuàn)A板4為“ I.”形。根據(jù)需要模擬舵面彎曲、扭轉(zhuǎn)模態(tài)節(jié)線位
置需求，解耦?yuàn)A板可以根據(jù)實(shí)際加工成“I ”、“丁”等形狀。舵面夾板2、解耦?yuàn)A板4選用鋁合金材料。
[0023]如圖3，對于厚度為h，寬度為L，長度為b的彈簧片，其提供的支撐彈性系數(shù)為:
線彈性系數(shù):
【權(quán)利要求】
1.一種舵面模型兩自由度支撐機(jī)構(gòu)，特征在于:包括舵面夾板、彎曲彈簧片、解耦?yuàn)A板、扭轉(zhuǎn)彈簧片、支座夾板、底座；所述舵面夾板上端夾持舵面模型，所述彎曲彈簧片由所述舵面夾板和所述解耦?yuàn)A板夾持，以提供彎曲剛度，所述扭轉(zhuǎn)彈簧片由所述解耦?yuàn)A板和所述支座夾板夾持，以提供扭轉(zhuǎn)剛度，彎曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度相互解耦，所述支座夾板與所述底座相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種舵面模型兩自由度支撐機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述舵面夾板上端用螺釘或鉚釘夾持所述舵面模型根部，下端用螺釘或鉚釘夾持所述彎曲彈簧片的一端，所述解耦?yuàn)A板的兩端分別用螺釘或鉚釘夾持所述彎曲彈簧片的另一端以及所述扭轉(zhuǎn)彈簧片的一端，所述支座夾板用螺釘或鉚釘夾持所述扭轉(zhuǎn)彈簧片的一端，并由螺釘固定在所述底座上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種舵面模型兩自由度支撐機(jī)構(gòu)，特征在于:所述解耦?yuàn)A板加工成“「”、“I ”或“丁”的形狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種舵面模型兩自由度支撐機(jī)構(gòu)，特征在于:所述舵面夾板選用鋁合金材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種舵面模型兩自由度支撐機(jī)構(gòu)，特征在于:所述解耦?yuàn)A板選用鋁合金材料。
【文檔編號】G01M9/08GK103954427SQ201410174365
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年4月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月28日
【發(fā)明者】季辰, 趙玲, 朱劍, 劉子強(qiáng), 李鋒 申請人:中國航天空氣動(dòng)力技術(shù)研究院
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