[发明专利]一种耦合弹性模态非定常气动力测量装置及方法

权利要求书

1.一种耦合弹性模态非定常气动力测量装置，包括天平、应变测量单元和加速度测量单元组成，其特征在于：还包括位移元件，所述的位移元件为空心圆柱形，一端为圆环状的天平连接圈，用以与天平的等直段固连，另一端为卸载固定端，卸载固定端在内外侧沿周向挖槽，用以与模型支架固连，中间段为镂空的弹性梁，弹性梁由沿圆周均匀分布的n个弹性梁片组成，所述的应变测量单元粘贴在弹性梁上，所述的加速度测量单元安装在试验件上。

2.根据权利要求1所述的耦合弹性模态非定常气动力测量装置，其特征在于：所述的天平连接圈的尺寸由天平的等直段的尺寸确定。

3.根据权利要求1所述的耦合弹性模态非定常气动力测量装置，其特征在于：所述的弹性梁的长度、弹性梁片的数量和弹性梁片的尺寸根据电机输出力矩、转动幅度和应变测量点优化获得。

4.使用权利要求1到3中任一权利要求所述的耦合弹性模态非定常气动力测量装置的耦合弹性模态非定常气动力测量方法，其特征在于：步骤如下，

对试验件进行风洞试验，通过耦合弹性模态非定常气动力测量装置获得天平施加给试验件的受力信息、试验件的位移信息和加速度信息；

根据试验件质心位置信息、质量信息和已测得的信息，建立试验件的动力学模型，获得非定常气动力的计算公式，并计算得到试验件受到的气动力。

5.根据权利要求4所述的耦合弹性模态非定常气动力测量方法，其特征在于：所述的非定常气动力的计算公式为F_a＝MA-F_b-F_g，其中，F_a是气动力向量，M是动力学模型的惯性矩阵，A是加速度向量，F_b是天平施加于动力学模型的力向量，F_g是动力学模型的重力向量。