推力矢量測(cè)試裝置可控六維力/力矩加載研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-21 22:59
以壓電測(cè)力儀為核心的推力矢量測(cè)試裝置具有測(cè)試精度高、動(dòng)態(tài)性能及穩(wěn)定性好等特點(diǎn),已被廣泛應(yīng)用于航空航天、高端裝備制造等領(lǐng)域的動(dòng)態(tài)矢量力測(cè)量。推力矢量測(cè)試裝置用來(lái)評(píng)估發(fā)動(dòng)機(jī)的工作性能,故其本身測(cè)試性能的穩(wěn)定性和可靠性尤為重要,因此,需要對(duì)測(cè)試裝置的測(cè)試性能進(jìn)行全面評(píng)估。目前,在相對(duì)理想的環(huán)境下,采用靜、動(dòng)態(tài)標(biāo)定的研究方法,對(duì)測(cè)試裝置的測(cè)試性能進(jìn)行標(biāo)定。但在實(shí)際工況下,測(cè)試裝置常被應(yīng)用于存在大量噪聲的環(huán)境中,并且安裝、調(diào)試推力矢量測(cè)試裝置的各種操作,均會(huì)影響其測(cè)試性能。因此,本文針對(duì)工作在實(shí)際工況下的實(shí)驗(yàn)室標(biāo)定結(jié)果良好的推力矢量測(cè)試裝置,采用模擬加載試驗(yàn)的思想,設(shè)計(jì)一種矢量力/力矩的發(fā)生裝置,來(lái)模擬測(cè)試裝置在實(shí)際工況下的受力狀態(tài),根據(jù)測(cè)試裝置的輸出,來(lái)進(jìn)一步評(píng)估測(cè)試裝置的測(cè)試性能。進(jìn)行了模擬加載系統(tǒng)的理論建模。采用平移變換法或旋量法“由上而下”建立了空間矢量力/力矩合成的理論模型Ⅰ,構(gòu)建了壓電測(cè)力儀矢量力分配的力學(xué)模型及壓電測(cè)力儀輸出分量“由下而上”合成的理論模型Ⅱ,從前期的標(biāo)定和后期的模擬加載兩方面著手,為實(shí)現(xiàn)對(duì)推力矢量測(cè)試裝置測(cè)試性能的評(píng)估提供了理論參考。針對(duì)六維力/力矩模擬加載的需求和...
【文章來(lái)源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:85 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題來(lái)源、研究背景及研究意義
1.1.1 課題來(lái)源
1.1.2 研究背景及研究意義
1.2 矢量力/力矩加載裝置的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 單自由度矢量力/力矩加載裝置的研究現(xiàn)狀
1.2.2 多自由度矢量力/力矩加載裝置的研究現(xiàn)狀
1.3 研究基礎(chǔ)
1.4 本論文主要研究?jī)?nèi)容
2 模擬加載系統(tǒng)的理論建模
2.1 空間矢量力/力矩合成理論建模
2.1.1 空間矢量力/力矩合成的平移變換法
2.1.2 空間矢量力/力矩合成的旋量法
2.2 壓電測(cè)力儀矢量力傳遞的理論建模
2.2.1 壓電測(cè)力儀的空間結(jié)構(gòu)布局形式
2.2.2 壓電測(cè)力儀矢量力分配的理論模型
2.2.3 壓電測(cè)力儀輸出分量合成的理論建模
2.3 推力矢量測(cè)試裝置測(cè)試性能的評(píng)估方案
2.4 本章小結(jié)
3 可控六維力/力矩加載裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.1 可控六維力/力矩加載裝置的設(shè)計(jì)要求
3.2 可控六維力/力矩加載裝置的方案設(shè)計(jì)
3.2.1 砝碼式可控六維力/力矩加載
3.2.2 液壓式可控六維力/力矩加載
3.2.3 基于支撐圓臺(tái)的液壓式可控六維力/力矩加載
3.3 可控六維力/力矩加載裝置的結(jié)構(gòu)及仿真分析
3.3.1 支撐圓臺(tái)的結(jié)構(gòu)及有限元分析
3.3.2 上蓋板的結(jié)構(gòu)及有限元分析
3.3.3 側(cè)向承載裝置的結(jié)構(gòu)及有限元分析
3.4 本章小結(jié)
4 單向矢量力/力矩模擬加載試驗(yàn)研究
4.1 模擬加載系統(tǒng)
4.2 推力矢量測(cè)試裝置的標(biāo)定性能
4.3 單向矢量力/力矩模擬加載試驗(yàn)
4.3.1 主向力Fz的模擬加載
4.3.2 側(cè)向力Fx的模擬加載
4.3.3 側(cè)向力Fy的模擬加載
4.3.4 力矩Mz的模擬加載
4.3.5 力矩Mx的模擬加載
4.3.6 力矩My的模擬加載
4.4 本章小結(jié)
5 力-力二分量復(fù)合模擬加載試驗(yàn)研究
5.1 側(cè)向力-側(cè)向力二分量復(fù)合加載模擬試驗(yàn)
5.2 側(cè)向力-主向力二分量復(fù)合加載模擬試驗(yàn)
5.2.1 Fy-Fz(上)二分量復(fù)合加載模擬試驗(yàn)
5.2.2 Fx-Fz(上)二分量復(fù)合加載模擬試驗(yàn)
5.3 側(cè)向力-主向力二分量復(fù)合加載下的力學(xué)分析
5.4 側(cè)向力-主向力二分量復(fù)合加載的對(duì)比驗(yàn)證試驗(yàn)
5.5 側(cè)向力-主向力二分量復(fù)合加載下的補(bǔ)償研究
5.6 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高精度機(jī)電式自動(dòng)加載技術(shù)的研究和應(yīng)用[J]. 紀(jì)濤,李小剛,趙長(zhǎng)輝,徐明,周航. 彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào). 2018(03)
[2]太陽(yáng)帆自旋展開動(dòng)力學(xué)地面模擬試驗(yàn)研究[J]. 周曉俊,周春燕,張新興,胡海巖. 振動(dòng)工程學(xué)報(bào). 2015(02)
[3]復(fù)合負(fù)載模擬器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 楊春衛(wèi),代建輝,畢樹生,宗光華. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(12)
[4]一種微推力器陣列測(cè)試臺(tái)系統(tǒng)辨識(shí)與動(dòng)態(tài)補(bǔ)償[J]. 劉書杰,方蜀州,劉旭輝. 固體火箭技術(shù). 2011(06)
[5]40000 kN多功能電液伺服加載試驗(yàn)系統(tǒng)[J]. 陳利民,李振寶,周宏宇,閆維明,李洪泉,黃浩華,劉杰. 結(jié)構(gòu)工程師. 2011(S1)
[6]并聯(lián)式軸用壓電六維力/力矩傳感器[J]. 賈振元,李映君,張軍,錢敏,劉巍. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2010(11)
[7]新型純扭矩加載器的設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J]. 韓麗麗,劉振宇,孫寶元. 中國(guó)機(jī)械工程. 2008(20)
[8]10000kN大型多功能結(jié)構(gòu)試驗(yàn)機(jī)系統(tǒng)加載性能檢驗(yàn)試驗(yàn)和分析[J]. 沈祖炎,郭小農(nóng),李元齊. 結(jié)構(gòu)工程師. 2006(04)
[9]一種多功能測(cè)力儀標(biāo)定加載器[J]. 戴恒震,孫寶元,李萬(wàn)全,高長(zhǎng)銀. 現(xiàn)代機(jī)械. 2003(06)
[10]MTS高速?zèng)_擊試驗(yàn)系統(tǒng)[J]. 李大緯. 試驗(yàn)機(jī)與材料試驗(yàn). 1983(05)
博士論文
[1]廣義混聯(lián)機(jī)構(gòu)解耦的統(tǒng)一理論模型與型綜合方法[D]. 屈淑維.中北大學(xué) 2018
[2]2D閥控制電液激振器及在疲勞試驗(yàn)系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D]. 賈文昂.浙江工業(yè)大學(xué) 2010
[3]新型軸用并聯(lián)壓電式六維大力傳感器的研究[D]. 李映君.大連理工大學(xué) 2010
[4]低速風(fēng)洞應(yīng)變天平校準(zhǔn)系統(tǒng)總體方案及關(guān)鍵部件設(shè)計(jì)與分析[D]. 朱本華.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
[5]三向壓電鉆削測(cè)力儀的設(shè)計(jì)及扭矩加載器的研制[D]. 韓麗麗.大連理工大學(xué) 2006
碩士論文
[1]立式大推力壓電測(cè)試系統(tǒng)研究[D]. 李明昱.大連理工大學(xué) 2018
[2]結(jié)構(gòu)試驗(yàn)機(jī)振動(dòng)機(jī)理與減振措施的數(shù)值模擬[D]. 韓靜.北京工業(yè)大學(xué) 2017
[3]模擬深部巖石的加載裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與研究[D]. 周雪鵬.哈爾濱工程大學(xué) 2017
[4]正交并聯(lián)六自由度加載試驗(yàn)系統(tǒng)力控制及解耦研究[D]. 王博.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[5]重載并聯(lián)六維力傳感器模型重構(gòu)理論與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 張宏宇.燕山大學(xué) 2016
[6]基于并聯(lián)機(jī)構(gòu)的多自由度力加載系統(tǒng)研究[D]. 尹鵬.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[7]大型結(jié)構(gòu)柱地震荷載模擬試驗(yàn)加載裝置的設(shè)計(jì)與分析[D]. 姚祥.湖南大學(xué) 2015
[8]發(fā)射裝置負(fù)載模擬系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及研究[D]. 楊帆.武漢工程大學(xué) 2015
[9]結(jié)構(gòu)加載試驗(yàn)系統(tǒng)液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及控制方法的研究[D]. 劉子嘉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[10]移動(dòng)加載試驗(yàn)機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與力學(xué)性能研究[D]. 徐明迪.合肥工業(yè)大學(xué) 2014
本文編號(hào):3152651
【文章來(lái)源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:85 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題來(lái)源、研究背景及研究意義
1.1.1 課題來(lái)源
1.1.2 研究背景及研究意義
1.2 矢量力/力矩加載裝置的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 單自由度矢量力/力矩加載裝置的研究現(xiàn)狀
1.2.2 多自由度矢量力/力矩加載裝置的研究現(xiàn)狀
1.3 研究基礎(chǔ)
1.4 本論文主要研究?jī)?nèi)容
2 模擬加載系統(tǒng)的理論建模
2.1 空間矢量力/力矩合成理論建模
2.1.1 空間矢量力/力矩合成的平移變換法
2.1.2 空間矢量力/力矩合成的旋量法
2.2 壓電測(cè)力儀矢量力傳遞的理論建模
2.2.1 壓電測(cè)力儀的空間結(jié)構(gòu)布局形式
2.2.2 壓電測(cè)力儀矢量力分配的理論模型
2.2.3 壓電測(cè)力儀輸出分量合成的理論建模
2.3 推力矢量測(cè)試裝置測(cè)試性能的評(píng)估方案
2.4 本章小結(jié)
3 可控六維力/力矩加載裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.1 可控六維力/力矩加載裝置的設(shè)計(jì)要求
3.2 可控六維力/力矩加載裝置的方案設(shè)計(jì)
3.2.1 砝碼式可控六維力/力矩加載
3.2.2 液壓式可控六維力/力矩加載
3.2.3 基于支撐圓臺(tái)的液壓式可控六維力/力矩加載
3.3 可控六維力/力矩加載裝置的結(jié)構(gòu)及仿真分析
3.3.1 支撐圓臺(tái)的結(jié)構(gòu)及有限元分析
3.3.2 上蓋板的結(jié)構(gòu)及有限元分析
3.3.3 側(cè)向承載裝置的結(jié)構(gòu)及有限元分析
3.4 本章小結(jié)
4 單向矢量力/力矩模擬加載試驗(yàn)研究
4.1 模擬加載系統(tǒng)
4.2 推力矢量測(cè)試裝置的標(biāo)定性能
4.3 單向矢量力/力矩模擬加載試驗(yàn)
4.3.1 主向力Fz的模擬加載
4.3.2 側(cè)向力Fx的模擬加載
4.3.3 側(cè)向力Fy的模擬加載
4.3.4 力矩Mz的模擬加載
4.3.5 力矩Mx的模擬加載
4.3.6 力矩My的模擬加載
4.4 本章小結(jié)
5 力-力二分量復(fù)合模擬加載試驗(yàn)研究
5.1 側(cè)向力-側(cè)向力二分量復(fù)合加載模擬試驗(yàn)
5.2 側(cè)向力-主向力二分量復(fù)合加載模擬試驗(yàn)
5.2.1 Fy-Fz(上)二分量復(fù)合加載模擬試驗(yàn)
5.2.2 Fx-Fz(上)二分量復(fù)合加載模擬試驗(yàn)
5.3 側(cè)向力-主向力二分量復(fù)合加載下的力學(xué)分析
5.4 側(cè)向力-主向力二分量復(fù)合加載的對(duì)比驗(yàn)證試驗(yàn)
5.5 側(cè)向力-主向力二分量復(fù)合加載下的補(bǔ)償研究
5.6 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高精度機(jī)電式自動(dòng)加載技術(shù)的研究和應(yīng)用[J]. 紀(jì)濤,李小剛,趙長(zhǎng)輝,徐明,周航. 彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào). 2018(03)
[2]太陽(yáng)帆自旋展開動(dòng)力學(xué)地面模擬試驗(yàn)研究[J]. 周曉俊,周春燕,張新興,胡海巖. 振動(dòng)工程學(xué)報(bào). 2015(02)
[3]復(fù)合負(fù)載模擬器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 楊春衛(wèi),代建輝,畢樹生,宗光華. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(12)
[4]一種微推力器陣列測(cè)試臺(tái)系統(tǒng)辨識(shí)與動(dòng)態(tài)補(bǔ)償[J]. 劉書杰,方蜀州,劉旭輝. 固體火箭技術(shù). 2011(06)
[5]40000 kN多功能電液伺服加載試驗(yàn)系統(tǒng)[J]. 陳利民,李振寶,周宏宇,閆維明,李洪泉,黃浩華,劉杰. 結(jié)構(gòu)工程師. 2011(S1)
[6]并聯(lián)式軸用壓電六維力/力矩傳感器[J]. 賈振元,李映君,張軍,錢敏,劉巍. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2010(11)
[7]新型純扭矩加載器的設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J]. 韓麗麗,劉振宇,孫寶元. 中國(guó)機(jī)械工程. 2008(20)
[8]10000kN大型多功能結(jié)構(gòu)試驗(yàn)機(jī)系統(tǒng)加載性能檢驗(yàn)試驗(yàn)和分析[J]. 沈祖炎,郭小農(nóng),李元齊. 結(jié)構(gòu)工程師. 2006(04)
[9]一種多功能測(cè)力儀標(biāo)定加載器[J]. 戴恒震,孫寶元,李萬(wàn)全,高長(zhǎng)銀. 現(xiàn)代機(jī)械. 2003(06)
[10]MTS高速?zèng)_擊試驗(yàn)系統(tǒng)[J]. 李大緯. 試驗(yàn)機(jī)與材料試驗(yàn). 1983(05)
博士論文
[1]廣義混聯(lián)機(jī)構(gòu)解耦的統(tǒng)一理論模型與型綜合方法[D]. 屈淑維.中北大學(xué) 2018
[2]2D閥控制電液激振器及在疲勞試驗(yàn)系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D]. 賈文昂.浙江工業(yè)大學(xué) 2010
[3]新型軸用并聯(lián)壓電式六維大力傳感器的研究[D]. 李映君.大連理工大學(xué) 2010
[4]低速風(fēng)洞應(yīng)變天平校準(zhǔn)系統(tǒng)總體方案及關(guān)鍵部件設(shè)計(jì)與分析[D]. 朱本華.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
[5]三向壓電鉆削測(cè)力儀的設(shè)計(jì)及扭矩加載器的研制[D]. 韓麗麗.大連理工大學(xué) 2006
碩士論文
[1]立式大推力壓電測(cè)試系統(tǒng)研究[D]. 李明昱.大連理工大學(xué) 2018
[2]結(jié)構(gòu)試驗(yàn)機(jī)振動(dòng)機(jī)理與減振措施的數(shù)值模擬[D]. 韓靜.北京工業(yè)大學(xué) 2017
[3]模擬深部巖石的加載裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與研究[D]. 周雪鵬.哈爾濱工程大學(xué) 2017
[4]正交并聯(lián)六自由度加載試驗(yàn)系統(tǒng)力控制及解耦研究[D]. 王博.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[5]重載并聯(lián)六維力傳感器模型重構(gòu)理論與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 張宏宇.燕山大學(xué) 2016
[6]基于并聯(lián)機(jī)構(gòu)的多自由度力加載系統(tǒng)研究[D]. 尹鵬.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[7]大型結(jié)構(gòu)柱地震荷載模擬試驗(yàn)加載裝置的設(shè)計(jì)與分析[D]. 姚祥.湖南大學(xué) 2015
[8]發(fā)射裝置負(fù)載模擬系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及研究[D]. 楊帆.武漢工程大學(xué) 2015
[9]結(jié)構(gòu)加載試驗(yàn)系統(tǒng)液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及控制方法的研究[D]. 劉子嘉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[10]移動(dòng)加載試驗(yàn)機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與力學(xué)性能研究[D]. 徐明迪.合肥工業(yè)大學(xué) 2014
本文編號(hào):3152651
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/hangkongsky/3152651.html
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