[发明专利]一种翼吊发动机的动力学试验载荷测量装置和方法

说明书

本公开的一方面涉及一种翼吊发动机载荷测量装置，包括吊挂部分，用于将发动机结构吊挂到机翼结构上；吊挂部分还包括载荷传递连杆装置，用于将发动机结构所承受的载荷传递到机翼结构上，该装置还包括测量部分，测量部分包括应变传感器，应变传感器布置在载荷传递连杆装置上以用于测量载荷传递连杆装置的应变。本公开的其他方面还涉及使用该装置进行翼吊发动机载荷测量的方法，包括在发动机结构的重心处施加多个已知载荷工况；通过应变传感器测量已知载荷工况下的应变数据；以及建立应变数据与所施加的已知载荷工况的关系。

技术领域

本申请一般涉及动力学模型试验，尤其涉及翼吊发动机的载荷测量。

背景技术

一些动力学模型试验，如风洞试验、飞模试验、水上迫降试验等，需要在试验时测量发动机载荷，以用于验证发动机载荷的计算，从而获得发动机结构的设计载荷。

目前在动力学模型试验中，常用的测力装置为测力天平。但是测力天平设计改装复杂，需要额外设计天平测量元件，并需设计相关结构的连接。

为此，本领域需要改进的用于在试验时测量发动机载荷的装置和方法。

发明内容

本公开的一方面涉及一种翼吊发动机载荷测量装置，包括吊挂部分，用于将发动机结构吊挂到机翼结构上；该吊挂部分还包括载荷传递连杆装置，用于将该发动机结构所承受的载荷传递到该机翼结构上；以及测量部分，该测量部分包括应变传感器，该应变传感器布置在该载荷传递连杆装置上以用于测量该载荷传递连杆装置的应变。

根据一示例性实施例，吊挂部分包括梁结构，该梁结构在前端与该发动机结构连接，以将该发动机结构所承受的载荷传递至该梁结构；以及吊框结构，该吊框结构与该机翼结构连接，其中该梁结构在后端穿过该吊框结构。

根据一示例性实施例，载荷传递连杆装置包括连接该梁结构和该吊框结构的四斜杆万向节装置，用于将传递至该梁结构的载荷的至少一部分传递至该吊框结构；以及连接该梁结构的后端和该机翼结构的可调节连杆装置，用于将传递至该梁结构的载荷的至少另一部分传递至该机翼结构。

根据一示例性实施例，四斜杆万向节装置包括第一组连杆，该第一组连杆包括上连杆和下连杆；以及左连杆和右连杆，其中该上连杆和下连杆的前端连接到该梁结构，并且该上连杆和下连杆的后端比前端隔开更大距离地连接到该吊框结构，并且该左连杆和右连杆的前端连接到该梁结构，并且该左连杆和右连杆的后端比前端隔开更大距离地连接到该吊框结构。

根据一示例性实施例，该可调节连杆装置包括第二组连杆，该第二组连杆包括左后连杆和右后连杆；梁接头，用于将该左后连杆和右后连杆的下端连接到该梁结构的后端；以及机翼接头，用于将该左后连杆和右后连杆的上端比下端隔开更大距离地连接到该机翼结构，其中该机翼接头和该梁接头是沿该梁结构的轴向可调节的。

根据一示例性实施例，该应变传感器布置在每个连杆的中截面附近。

本公开的另一方面涉及一种使用如上该的翼吊发动机载荷测量装置进行翼吊发动机载荷测量的方法，包括在该发动机结构的重心处施加多个已知载荷工况；通过该应变传感器测量该已知载荷工况下的应变数据；以及建立该应变数据与所施加的已知载荷工况的关系。

根据一示例性实施例，建立该应变数据与所施加的已知载荷工况的关系包括基于该已知载荷工况建立载荷矩阵；基于该应变数据建立应变矩阵；建立该应变矩阵与该载荷矩阵之间的多元线性回归方程；以及通过矩阵运算确定该多元线性回归方程的相关系数矩阵。

根据一示例性实施例，该方法进一步包括通过该应变传感器采集试验测量中一个或多个特定时刻的试验应变数据；基于该试验应变数据建立试验应变向量或矩阵；以及基于该试验应变向量或矩阵以及该多元线性回归方程的该相关系数矩阵来确定试验载荷向量或矩阵。