發(fā)布時間：2021-02-15 18:19

　　作為開展空氣動力聲學實驗和研究的主要地面設備,聲學風洞通常利用傳聲器來獲取飛行器的氣動噪聲特性。目前,風洞中傳聲器多為固定型或手持移動型,存在傳聲器轉換位置效率低、定位精度差的缺點,難以滿足飛行器多位置氣動參數高效和高精度測量需求。針對上述問題,論文基于5.5米×4米聲學風洞開展了傳聲器移測裝置的設計和研制工作,以期實現氣動噪聲參數測量精度和試驗效率的有效提升。論文主要研究內容如下:首先對移測裝置的總體設計進行了詳細介紹。移測裝置通過X、Y、Z向機構實現沿風洞軸向的三維移動。其中,X、Z向移測機構共同組成通用移測平臺,可滿足風洞水平面上線位移測量需求。Y向移測機構則為附加模塊,結合X、Z向機構,可實現內流場噪聲測量。而后,從聲學風洞噪聲測量需求和移測裝置結構特點出發(fā),確定了以PLC為核心控制器,以現場總線連接伺服驅動的設計方案。論文詳細闡述了該系統工作原理,并對系統軟硬件結構、設計選型以及軟件設計進行了介紹。同時,對多軸定位控制、同步控制以及齒輪換向間隙消除等問題提出了針對性的解決措施。最后,通過地面調試和風洞試驗相結合的方式對移測系統進行了測試,包括系統功能和性能測試。試驗結果表明,... 

【文章來源】：西南科技大學四川省

【文章頁數】：62 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

5米×4米聲學風洞隨著航空聲學風洞的投入使用和氣動噪聲測量技術的進一步提升，以及各類型直

4圖1-2DNWLLF聲學風洞德國斯圖加特內燃機與車輛研究所在1988年也建成了空氣動力學-聲學風洞，處于世界領先水平。日本鐵道技術研究院于1996年建成了RTRI大尺度低噪聲風洞，同樣具備開、閉兩用的試驗段，主要用于地面交通工具空氣動力學及氣動聲學試驗，RTRI大尺度低噪聲風洞如圖1-3所示。國外研制的低速風洞多自由度運動機構裝置，比較典型的有：歐洲的DNW(German-DutchWindTunnels)風洞中使用的MPM(ModelPositioningMechanism)系統，是一種高速六自由度并聯機構，能夠進行動態(tài)試驗和靜態(tài)試驗。瑞典FFA的Φ3.6米低速風洞、美國NASA蘭利全尺寸風洞均配有多自由度試驗攻角機構，在風洞中可為航空器模型提供俯仰、偏航及滾轉各姿態(tài)的變化，可實現大于角度90°的攻角狀態(tài)[30][31]圖1-3RTRI大尺度低噪聲風洞國外在直升機旋翼氣動噪聲研究方面，對于傳聲器的分類主要有：一類是平面外固定傳聲器，布置在風洞試驗段外，旋翼平面下方，作為風洞噪聲參考源；二類是移測架傳聲器，布置在試驗段內，旋翼平面下方，通過移動測試槳渦干擾噪聲分布；三類是平面內傳聲器，測試旋翼平面低頻旋翼噪聲。旋翼氣動噪聲的遠場傳播特性和槳西南科技大學碩士學位論文

4圖1-2DNWLLF聲學風洞德國斯圖加特內燃機與車輛研究所在1988年也建成了空氣動力學-聲學風洞，處于世界領先水平。日本鐵道技術研究院于1996年建成了RTRI大尺度低噪聲風洞，同樣具備開、閉兩用的試驗段，主要用于地面交通工具空氣動力學及氣動聲學試驗，RTRI大尺度低噪聲風洞如圖1-3所示。國外研制的低速風洞多自由度運動機構裝置，比較典型的有：歐洲的DNW(German-DutchWindTunnels)風洞中使用的MPM(ModelPositioningMechanism)系統，是一種高速六自由度并聯機構，能夠進行動態(tài)試驗和靜態(tài)試驗。瑞典FFA的Φ3.6米低速風洞、美國NASA蘭利全尺寸風洞均配有多自由度試驗攻角機構，在風洞中可為航空器模型提供俯仰、偏航及滾轉各姿態(tài)的變化，可實現大于角度90°的攻角狀態(tài)[30][31]圖1-3RTRI大尺度低噪聲風洞國外在直升機旋翼氣動噪聲研究方面，對于傳聲器的分類主要有：一類是平面外固定傳聲器，布置在風洞試驗段外，旋翼平面下方，作為風洞噪聲參考源；二類是移測架傳聲器，布置在試驗段內，旋翼平面下方，通過移動測試槳渦干擾噪聲分布；三類是平面內傳聲器，測試旋翼平面低頻旋翼噪聲。旋翼氣動噪聲的遠場傳播特性和槳西南科技大學碩士學位論文

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于西門子PLCS7-300的自來水廠自動控制系統的研究與設計[J]. 孫智宗.  通信電源技術. 2019(10)
[2]對西門子PLC300的技術特點和應用探討[J]. 王文軍,曹平.  石化技術. 2019(06)
[3]西門子PLC編程及其工程應用[J]. 鄭海生.  科學技術創(chuàng)新. 2018(04)
[4]開孔壁蜂窩器整流特性實驗研究[J]. 符澄,彭強,李毅,廖達雄,呂金磊,朱博.  實驗流體力學. 2016(05)
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[6]PLC技術在電氣設備自動化控制中的應用[J]. 劉鐵中.  科技視界. 2013(34)
[7]氣動噪聲風洞試驗技術發(fā)展概述[J]. 陳大斌,周家檢,郝璇,張衛(wèi)民.  實驗流體力學. 2013(01)
[8]風洞發(fā)展現狀及趨勢研究[J]. 戰(zhàn)培國,趙昕.  航空科學技術. 2010(04)
[9]低速航空聲學風洞背景噪聲測試技術研究[J]. 朱博,湯更生,顧光武,李鵬.  實驗流體力學. 2009(04)
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碩士論文
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[2]低速風洞三自由度機械臂及其控制系統設計[D]. 李東.西南科技大學 2018
[3]4米×3米低速風洞大迎角控制系統設計與實現[D]. 車兵輝.西南科技大學 2017
[4]某大型連續(xù)風洞移測裝置的整體方案設計與優(yōu)化[D]. 鄭戀.重慶大學 2017
[5]航空聲學風洞聲學測量系統研究與實現[D]. 盧翔宇.重慶大學 2015
[6]氣動噪聲源的麥克風陣列識別定位技術研究[D]. 黃奔.中國空氣動力研究與發(fā)展中心 2014
[7]六自由度并聯風洞模型支撐系統機構優(yōu)化[D]. 張浩.清華大學 2011
[8]超燃風洞六自由度攻角系統的關鍵技術研究[D]. 辛華.國防科學技術大學 2011
[9]低速風洞進氣道試驗測量與控制系統的設計[D]. 魏艷.哈爾濱工程大學 2008



本文編號：3035325