CN110631813A - 一种起落架动载荷试验中载荷标定方法 - Google Patents

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曹莹
杜金柱
卢学峰
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Abstract

本申请属于飞机起落架动强度试验领域，特别涉及一种起落架动载荷试验中载荷标定方法。包括：步骤一：在起落架上粘贴应变电桥；步骤二：按照不同的压缩行程进行起落架动载荷试验，获得所述应变电桥测量的应变数据；步骤三：对所述应变数据进行回归计算，获得载荷‑应变系数；步骤四：通过所述应变信号和所述载荷‑应变系数计算载荷。本申请的起落架动载荷试验中载荷标定方法，能够准确有效确定起落架在冲击载荷作用下，起落架载荷的变化情况，确定起落架的动载荷响应。

Description

一种起落架动载荷试验中载荷标定方法
技术领域
本申请属于飞机起落架动强度试验领域，特别涉及一种起落架动载荷试验中载荷标定方法。
背景技术
在飞机设计技术领域，起落架是关系飞机起飞和着陆安全的重要结构，起落架弹射起飞过程中，起落架的动载荷响应对起落架及机身强度设计有重要作用。由于动载荷响应属于瞬态时域载荷曲线，采集数据的真实性是评估动载荷响应的关键技术。现有技术中还没有有效准确的起落架动载荷标定方法。
因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。
发明内容
本申请的目的是提供了一种起落架动载荷试验中载荷标定方法，以解决现有技术中存在的至少一个问题。
本申请的技术方案是：
一种起落架动载荷试验中载荷标定方法，包括：
步骤一：在起落架上粘贴应变电桥；
步骤二：按照不同的压缩行程进行起落架动载荷试验，获得所述应变电桥测量的应变数据；
步骤三：对所述应变数据进行回归计算，获得载荷-应变系数；
步骤四：通过所述应变信号和所述载荷-应变系数计算载荷。
可选地，步骤一中，应变电桥在起落架上的粘贴位置包括：前起落架轮叉、活塞杆下端以及缓冲支柱外筒。
可选地，步骤一中，所述应变电桥包括弯矩测量应变电桥、剪力测量应变电桥以及扭矩测量应变电桥。
可选地，步骤三中，对所述应变数据进行回归计算，获得载荷-应变系数的方法为最小二乘法。
发明至少存在以下有益技术效果：
本申请的起落架动载荷试验中载荷标定方法，能够准确有效确定起落架在冲击载荷作用下，起落架载荷的变化情况，确定起落架的动载荷响应。
附图说明
图1是本申请一个实施方式的应变电桥的粘贴位置示意图；
图2是本申请一个实施方式的应变电桥示意图。
具体实施方式
为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施例进行详细说明。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。
下面结合附图1至图2对本申请做进一步详细说明。
本申请提供了一种起落架动载荷试验中载荷标定方法，包括：
步骤一：在起落架上粘贴应变电桥；
步骤二：按照不同的压缩行程进行起落架动载荷试验，获得应变电桥测量的应变数据；
步骤三：对应变数据进行回归计算，获得载荷-应变系数；
步骤四：通过应变信号和所述载荷-应变系数计算载荷。
具体的，最终需要得到的是载荷参数向量A：
Figure BDA0002213593020000031
由于载荷参数和施加的校准载荷呈线性关系，则有：
A＝Kε
首先在起落架上粘贴应变电桥。由于起落架结构复杂，粘贴面上的应变电桥所感受到的拉伸或压缩应变，往往是多种载荷综合作用的结果，尤其受弯扭载荷组合最为常见。为了得到单一载荷作用下的应变量，应变电桥的粘贴位置选择尽可能把其它载荷造成的干扰信号排除在外，提高目标载荷信号输出。如在测量外筒切面弯矩xM时，可直接避开yM、zM、xP、zP的干扰，只对yP与xM形成的弯矩应变敏感。本申请中，优选将应变电桥粘贴在起落架轮叉、活塞杆下端以及缓冲支柱外筒等处。应变电桥包括弯矩测量应变电桥、剪力测量应变电桥以及扭矩测量应变电桥，图2为应变电桥的桥路设计。
起落架载荷测量采用全桥测量电路，四个应变计都参与工作，这样不仅有很好的温度补偿，而且测量桥路能有较强的稳定性和抗干扰能力，同时测量电桥还能得到很高的灵敏度。另外，为了保证载荷谱实测数据的完整性和有效性，设计安装多组测试电桥，最终在多组电桥中选取反映载荷变化规律最优的一组或几组参与回归方程的组建。输出应变和桥路中各个应变计应变的关系分别为：
Figure BDA0002213593020000032
其中，εM是弯矩应变信号，εQ是剪力应变信号，εT是扭矩应变信号。
应变电桥从组桥到连接都是严格按照坐标系的正载荷产生正应变的统一规定进行设计，这样不仅便于标定和实测时载荷正负或方向性的检查，而且进行数据处理时，载荷正负的界定作为统一标准。
其次，在粘贴好应变电桥后，按照不同的压缩行程进行起落架动载荷试验，获得应变电桥测量的应变数据ε：
Figure BDA0002213593020000041
其中，εij表示第j个校准载荷的第i个应变计信号值。
进一步，对应变数据进行回归计算，获得载荷-应变系数。可以通过最小二乘法确定估算载荷-应变系数K：
K＝AεT(εεT)-1
最后，通过公式A＝Kε计算得到载荷参数向量。
在本申请的一个实施方式中，如图1所示，在前起落架轮叉、活塞杆下端和缓冲支柱外筒等处选择剖面粘贴应变电桥。其中1-1和2-2剖面通过载荷作用产生弯矩测量Px、Py、Fz载荷，3-3剖面主要测量Py载荷，4-4和5-5剖面通过载荷作用产生弯矩测量Px、Fz载荷，6-6和7-7剖面通过载荷作用产生弯矩测量Px、Py、Fz载荷。斜撑杆剖面通过载荷作用产生弯矩测量Fz载荷，前起落架撑杆作动筒通过载荷作用产生弯矩测量Fz载荷。
按照不同的压缩行程进行前起落架动载荷试验，通过差值得到最终实测压缩行程对应的载荷值。在试验过程中，通过对前起落架缓冲***排气、充油实现前起落架的不同压缩量。缓冲器压缩量分为0mm、45mm、90mm和135mm四个级别。前起落架标定载荷见表1。
表1前起落架标定载荷
Figure BDA0002213593020000042
通过前起落架动载荷试验，得到各级载荷对应的应变电桥输出值。对测量数据带入载荷-应变系数K的计算公式，得到每一级数据的载荷-应变系数，不同压缩行程下的载荷-应变系数矩阵见表2。
表2前起落架标定载荷方程系数
Figure BDA0002213593020000051
最后通过计算可得到载荷参数向量A。
本申请的起落架动载荷试验中载荷标定方法，能够准确有效确定起落架在冲击载荷作用下，起落架载荷的变化情况，确定起落架的动载荷响应。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种起落架动载荷试验中载荷标定方法，其特征在于，包括：
步骤一：在起落架上粘贴应变电桥；
步骤二：按照不同的压缩行程进行起落架动载荷试验，获得所述应变电桥测量的应变数据；
步骤三：对所述应变数据进行回归计算，获得载荷-应变系数；
步骤四：通过所述应变信号和所述载荷-应变系数计算载荷。
2.根据权利要求1所述的起落架动载荷试验中载荷标定方法，其特征在于，步骤一中，应变电桥在起落架上的粘贴位置包括：前起落架轮叉、活塞杆下端以及缓冲支柱外筒。
3.根据权利要求2所述的起落架动载荷试验中载荷标定方法，其特征在于，步骤一中，所述应变电桥包括弯矩测量应变电桥、剪力测量应变电桥以及扭矩测量应变电桥。
4.根据权利要求1所述的起落架动载荷试验中载荷标定方法，其特征在于，步骤三中，对所述应变数据进行回归计算，获得载荷-应变系数的方法为最小二乘法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113237661A (zh) * 2021-05-10 2021-08-10 中国商用飞机有限责任公司 一种翼吊发动机的动力学试验载荷测量装置和方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103018006A (zh) * 2012-12-24 2013-04-03 中国船舶重工集团公司第七○二研究所 船模波浪载荷试验用测量梁的弯矩标定装置及方法
CN106840338A (zh) * 2017-03-02 2017-06-13 重庆长安汽车股份有限公司 一种扭力梁式悬架轮心的动态载荷获取方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103018006A (zh) * 2012-12-24 2013-04-03 中国船舶重工集团公司第七○二研究所 船模波浪载荷试验用测量梁的弯矩标定装置及方法
CN106840338A (zh) * 2017-03-02 2017-06-13 重庆长安汽车股份有限公司 一种扭力梁式悬架轮心的动态载荷获取方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘克格等: "飞机主起落架载荷谱实测的台架标定", 《吉林大学学报(工学版)》 *
第06期: "飞机起落架载荷实测技术研究", 《科技传播》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113237661A (zh) * 2021-05-10 2021-08-10 中国商用飞机有限责任公司 一种翼吊发动机的动力学试验载荷测量装置和方法
CN113237661B (zh) * 2021-05-10 2022-02-25 中国商用飞机有限责任公司 一种翼吊发动机的动力学试验载荷测量装置和方法

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