摘要：三分量光纤天平常采用8支应变计组合求解天平的3个分量,光纤应变计组合仍采用类似于电阻天平的惠斯通电桥组合方式,该组合方式没有利用光纤应变计的输出可直接与天平所受气动载荷建立线性函数关系的特点,应变计数量偏多。为验证采用较少光纤应变计进行光纤天平气动力测量的可行性,本文针对三分量光纤天平,设计了不同应变计数量的8种组合方式,分别进行了光纤天平的静态校准和风洞试验来验证不同应变计组合方式光纤天平的性能。结果表明：3支光纤应变计即可实现三分量天平的精确测量;不同应变计组合方式的光纤天平的性能接近,测量的HB-2模型的气动力系数偏差在2%以内,且天平的校准准度和风洞试验重复性精度都能满足低密度风洞试验要求。

摘要：介绍了一种单矢量六自由度风洞天平校准系统的设计。采用砝码匀速运动过程中碰撞卸载的方法,实现对压电天平的瞬时加载;通过控制天平姿态以及砝码在加载头上的挂点位置实现单矢量加载;并采用多元校准方法对天平信号进行处理,满足超高速风洞测力试验对六分量压电天平校准的需求。校准系统主要由天平姿态调整机构、砝码加载机构、碰撞卸载机构以及控制系统、测量系统等部分组成。系统构造简单、系统误差源少,具有校准效率高,校准精度高等优点。

摘要：在优化驱动的设计理念指导下对新型天平校准平台进行设计。在方案设计阶段,采用双移动龙门架配合固定加载端实现多点多轴向加载,选用伺服电动缸提供加载力,达到了力的精确控制;龙门架移动机构选用配合导轨滑块的齿轮齿条机构实现高精度运动。确定方案后对龙门架零部件进行拓扑优化,然后对龙门架和固定端两个装配体进行尺寸优化。优化结束后,主要加载工况的形变量减小了30. 6%,龙门架质量减小了6. 9%。最终此平台可实现多轴向、高精度力控制和坐标式加载;与现有的校准平台相比,大幅度减少了人工操作,提高了校准结果的可靠性。

摘要：精度是天平校准设备研制的核心问题。天平载荷越大,精度实现越困难。为实现大载荷条件下的天平校准精确复位,研究了在多个领域有成熟应用先例的非正交并联机构其应用于天平校准复位系统的可能性和先进性。通过计算和分析,验证了并联机构应用于天平校准复位领域,对于提高天平校准系统的精度和效率有重要意义。

摘要：针对当前天平校准系统单级砝码加载细分不足及效率较低的现实问题,研制了一套全自动天平校准系统。首先,设计了一种全新的三级砝码自动加载装置,该装置采用三套相互独立的传动机构,由电机拖动、直线滑轨导向,可保证随时实现载荷按阶梯自动加载。其次,确定了六自由度串联复位方式,采用铰链连接形式,以形成连杆机构将伺服电动缸传动的直线运动转换为旋转运动。测试结果表明:系统各项性能指标达到了设计要求,机构性能可靠。

摘要：针对目前风洞试验技术的发展对风洞天平测量精度的更高需求,研制一台六分量杆式高精度轴向力测量天平,应用新型轴向力测量元件结构形式,并采用有限元方法对其进行了优化和改进。轴向力结构设计采用将测量元件置于天平轴线上的"设计中心位置"的方式,并通过在测量梁上设置铰链以及轴向力测量梁的非对称设计,最终使各气动载荷分量对轴向力的干扰应变输出近乎为零,彻底解决了杆式应变天平轴向力的测量干扰问题。同时,该设计还改善了天平各分量载荷作用在轴向力测量梁上交错复杂的应力分布状态,提高了天平的长期稳定性。天平校准和标模试验结果表明,该天平轴向分量具有较高的测量精、准度,可满足现代风洞试验的高精度轴向力测量需求。

摘要：对于有效试验时间仅有十至几十毫秒的激波风洞,常规应变天平和压电天平无法满足高精度气动力测量要求。半导体应变计的应变灵敏度远大于常用的金属电阻应变计,但其温度系数比金属电阻应变计高出2个数量级。针对此问题,设计了温度自补偿的半导体应变计并应用于等强度梁试验,结果表明:温度自补偿能够有效改善半导体应变计的温度效应,可将温度漂移降低至0.2%FS。在此基础上,设计了一杆高频响六分量半导体应变天平,通过天平、支杆一体化等设计,将测力试验系统的一阶固有频率提升至100 Hz以上。天平静态校准结果表明:该天平的综合加载误差达到国军标合格指标,综合加载重复性达到国军标先进指标。激波风洞B-2标模测力验证试验结果表明:在有效试验时间内,该天平可获得一个周期以上的输出信号,风洞试验结果与气动手册参考值、CFD计算值吻合较好。

摘要：为用于矢量喷管试验而研制的新型六分量天平试验台选择台式天平作为测力天平设计方案、对称全弹性波纹管作为连接试验台和固定管道的引气管道 ,采用地轴单元校和地轴多元校获取天平工作公式 ,并采用试验修正消除波纹管的影响。根据天平静校和标准收敛喷管的动校检验 ,该天平性能达到了设计要求 ,说明天平的研制是成功的。

摘要：介绍了在中国空气动力研究与发展中心(CARDC)激波风洞中进行的摩阻测量技术研究情况。在测量研究中,设计了压电型摩阻天平,为了提高摩阻天平的校准和风洞试验测量结果精度,便于风洞试验和校准之间安装的变换,本项研究的摩阻天平采用一种新结构,也就是测量表面和摩阻天平本体可以分离的分体式结构,由此确保在不同使用场合下,摩阻天平的测量表面或者校准加载块可拆卸和更换。验证性试验是在CARDC 0.6m激波风洞中进行的,流场名义马赫数分别为8和10,单位雷诺数分别为2.85×107/m和1.58×107/m,试验中测量了带压缩拐角的进气道模型表面三个测点的摩擦阻力,也测量了摩阻测点及其附近热流,测量结果表明:模型表面的摩阻和热流与雷诺比拟准则符合得较好。

摘要：针对战术导弹风洞试验模型滚转力矩分量载荷相对于其它分量载荷是一个小量的特点,文中开展了战术导弹模型微量滚转力矩天平总体方案设计、结构设计、灵敏度设计、安全限位设计、干涉分析及固有频率计算等研究,并应用其研究成果完成了一台微量滚转力矩天平的研制,给出了天平静态校准结果。校准结果表明,天平设计方案合理可行。