[实用新型]一种模拟全动舵面颤振模型弯扭支撑刚度的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种全动舵面颤振模型的风洞颤振模拟试验装置，尤其是一种模拟全动舵面颤振模型弯扭支撑刚度的装置。

背景技术

颤振是航空航天领域经常发生的一种现象，在研究飞行器的全动舵面颤振问题时，需要根据动力相似律对其进行等效缩比，设计出舵面颤振模型，并对舵面颤振模型进行风洞颤振试验。在用CAE软件对飞行器全动舵面进行分析计算时，可以在其有限元模型中对其单独调整弯扭刚度，从而单独研究舵面的弯扭刚度对其模态和颤振的影响。但是在对于真实的颤振模型进行设计时，弯曲刚度和扭转刚度会产生耦合效应，因此不能单独研究弯曲和扭转刚度对颤振模型的模态和颤振特性的影响，从而导致风洞试验时全动舵面颤振模型的弯扭刚度与实物不一致。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单、易于维护、同时解决了风洞颤振试验时全动舵面颤振模型的弯扭耦合问题，并可单独研究弯曲刚度和扭转刚度对全动舵面的颤振特性的模拟全动舵面颤振模型弯扭支撑刚度的装置。

本实用新型解决现有技术问题所采用的技术方案：一种模拟全动舵面颤振模型弯扭支撑刚度的装置，包括支撑底座，所述支撑底座的上端通过支撑板固定有弯扭刚度模拟机构；弯扭刚度模拟机构包括舵面连接组件、轴承、转轴、弯曲弹簧片、解耦针及扭转弹簧片，并使舵面连接组件、轴承、转轴、弯曲弹簧片位于支撑板的前侧，扭转弹簧片固定于支撑板的后侧；所述舵面连接组件包括舵面根肋固定板及位于舵面根肋固定板两侧的舵面夹板；舵面根肋固定板的下方设有轴承，轴承通过轴承座固定于支撑板上并使所述轴承的轴线与舵面根肋固定板垂直；转轴插接固定于轴承的轴心，转轴的上端通过法兰与舵面根肋固定板的一端固定连接；转轴的下端与弯曲弹簧片的一端固定连接，弯曲弹簧片的另一端固定于支撑板上；舵面根肋固定板的另一端设有解耦针固定柱，解耦针固定柱的端部与解耦针固定连接，并使所述解耦针的端部由支撑板的上方到达支撑板的后侧；解耦针的端部与扭转弹簧片固定连接；所述弯曲弹簧片与扭转弹簧片位于转轴的同侧。

所述解耦针与舵面根肋固定板异面垂直。

舵面连接组件与全动舵面颤振模型的根肋部一体连接。

弯曲弹簧片垂直于转轴设置。

扭转弹簧片垂直于解耦针设置。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型结构简单，通过转轴在轴承轴心的插接固定关系使轴承与转轴之间形成单铰支点连接；通过固定于转轴下端的弯曲弹簧片及与解耦针相连的扭转弹簧片来模拟全动舵面颤振模型的弯曲支撑刚度以及扭转支撑刚度，由于弯曲弹簧片在随全动舵面颤振模型弯曲时，仅提供弯曲支撑刚度，而不提供扭转支撑刚度；同样地，由于扭转弹簧片在随全动舵面颤振模型发生扭转时，扭转弹簧片只提供扭转支撑刚度而不提供弯曲支撑刚度，因此可实现对全动舵面颤振模型进行弯曲支撑刚度和扭转支撑刚度的模拟，从而解决了现有技术中弯扭解耦的问题，即解决了风洞试验时全动舵面颤振模型弯扭刚度与实物不一致的问题。另外，本实用新型采用单轴承设计降低了更换转轴的难度，易于维护和拆卸。

附图说明

图1是本实用新型的正面结构示意图。

图2是本实用新型的立体图。

图3是本实用新型弯扭刚度模拟机构的结构示意图。

图4是本实用新型舵面连接组件与全动舵面颤振模型的连接结构示意图。

图中：1-支撑底座、2-支撑板、3-全动舵面颤振模型、4-舵面连接组件、5-轴承、6-转轴、 7-弯曲弹簧片、8-解耦针、9-扭转弹簧片、10-解耦针固定柱、11-法兰、4a-舵面根肋固定板、4b-舵面夹板。

具体实施方式

以下结合附图及具体实施方式对本实用新型进行说明：

图1-2示出了本实用新型的整体结构图，一种模拟全动舵面颤振模型弯扭支撑刚度的装置，在支撑底座1的上端通过支撑板2固定有弯扭刚度模拟机构，弯扭刚度模拟机构具体包括用于与全动舵面颤振模型3的根肋部固定连接的舵面连接组件4、轴承5、一个转轴6、弯曲弹簧片7、一只解耦针8以及扭转弹簧片9，并使舵面连接组件4、轴承5、转轴6、弯曲弹簧片7位于支撑板2的前侧，扭转弹簧片9固定于支撑板2的后侧。