本文關(guān)鍵詞：質(zhì)量質(zhì)心及轉(zhuǎn)動慣量一體化測試系統(tǒng)設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：現(xiàn)代飛行器，質(zhì)心及轉(zhuǎn)動慣量等參數(shù)的精度直接影響到飛行器的軌道和姿態(tài)控制的準(zhǔn)確性，然而現(xiàn)代飛行器性能優(yōu)異，結(jié)構(gòu)通常也極其復(fù)雜，單獨采用理論計算的方法很難準(zhǔn)確的獲得其質(zhì)心及轉(zhuǎn)動慣量。目前獲得質(zhì)心和轉(zhuǎn)動慣量主要依靠的是實驗法，即采用儀器對質(zhì)心或轉(zhuǎn)動慣量進行實際測量。絕大多數(shù)情況下，質(zhì)心和轉(zhuǎn)動慣量的測量是分時和分設(shè)備的，這樣會很大程度的增加工作量，并且很有可能引入額外的測量誤差。針對這一情況，本文提出一種新型的基于止推氣浮軸承和圓柱氣浮軸承的質(zhì)心及轉(zhuǎn)動慣量測量一體化系統(tǒng)來解決這一問題。 本文從系統(tǒng)總體方案出發(fā)，首先設(shè)計了系統(tǒng)的基本硬件組成和軟件組成。硬件組成主要包括測試臺的機械結(jié)構(gòu)幾個部分對應(yīng)的功能，軟件組成主要是討論了軟件的實現(xiàn)技術(shù)及基本功能。以總體方案為基礎(chǔ)，分析系統(tǒng)的基本測量原理，，設(shè)計測試臺的四個基本工位，以及基于基本工位的系統(tǒng)測量流程。 氣浮軸承是本測量系統(tǒng)的核心部件，所以它的結(jié)構(gòu)和參數(shù)設(shè)計至關(guān)重要。本文主要以氣浮軸承的承載能力和氣膜剛度作為設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，對其進行設(shè)計。不同于常規(guī)的氣浮軸承，本系統(tǒng)的氣浮軸承采用一體化式設(shè)計，即止推軸承和圓柱軸承合二為一，這樣就不能采用常規(guī)的方法對其承載能力進行粗估計。解決辦法是將氣膜分塊計算，然后利用流域劃分，將二維流動化為一維流動，得到壓強分布公式，最后用數(shù)值解法獲得軸承的承載能力和氣膜剛度。 除氣浮軸承外，本文還對系統(tǒng)的其它結(jié)構(gòu)進行了設(shè)計和分析，主要包括總體結(jié)構(gòu)分析、支持臺板的設(shè)計和分析、滾環(huán)工裝的設(shè)計分析、升降—支撐系統(tǒng)設(shè)計分析、水平扭擺系統(tǒng)設(shè)計分析、垂直扭擺系統(tǒng)設(shè)計分析以及標(biāo)準(zhǔn)樣棒設(shè)計分析。 最后對系統(tǒng)誤差進行分析，主要包括質(zhì)量測量誤差、質(zhì)心測量誤差和轉(zhuǎn)動慣量測量誤差。
【關(guān)鍵詞】：質(zhì)心 轉(zhuǎn)動慣量 氣浮軸承 多點稱重法 扭擺法
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：V448;TP274
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目錄7-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 課題背景及研究意義10
• 1.2 質(zhì)量、質(zhì)心測量的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 多點稱重法10-11
• 1.2.2 非平衡力矩法11-12
• 1.3 轉(zhuǎn)動慣量測量的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.3.1 扭擺法12-13
• 1.3.2 落體法13-14
• 1.3.3 三線擺法14
• 1.3.4 復(fù)擺法14-15
• 1.4 課題主要研究內(nèi)容15-16
• 第2章 系統(tǒng)總體設(shè)計16-32
• 2.1 引言16
• 2.2 系統(tǒng)總體組成16-18
• 2.3 硬件部分18-19
• 2.4 軟件部分19-21
• 2.5 測量原理分析21-24
• 2.5.1 質(zhì)心測量原理分析21-23
• 2.5.2 轉(zhuǎn)動慣量測量原理分析23-24
• 2.6 測量流程設(shè)計24-30
• 2.6.1 平臺工作位置設(shè)計24-26
• 2.6.2 質(zhì)量質(zhì)心測量流程26-28
• 3.4.3 轉(zhuǎn)動慣量測量流程28-30
• 2.7 本章小結(jié)30-32
• 第3章 氣浮軸承設(shè)計32-47
• 3.1 引言32
• 3.2 氣浮軸承基本計算方法32-39
• 3.3 氣浮軸承參數(shù)設(shè)計39-44
• 3.4 氣浮軸承結(jié)構(gòu)設(shè)計44-46
• 3.5 本章小結(jié)46-47
• 第4章 測試臺結(jié)構(gòu)分析47-61
• 4.1 引言47
• 4.2 總體結(jié)構(gòu)分析47-49
• 4.3 支撐臺板的設(shè)計分析49-53
• 4.3.1 支撐臺板總體要求49
• 4.3.2 支撐臺板應(yīng)力分析49-52
• 4.3.3 支撐臺板質(zhì)量特性分析52-53
• 4.4 滾環(huán)工裝的設(shè)計分析53-55
• 4.5 升降—支撐系統(tǒng)設(shè)計分析55-56
• 4.6 水平扭擺系統(tǒng)設(shè)計分析56-58
• 4.7 垂直扭擺系統(tǒng)設(shè)計分析58-59
• 4.8 標(biāo)準(zhǔn)樣棒設(shè)計分析59-60
• 4.9 本章小結(jié)60-61
• 第5章 系統(tǒng)誤差分析61-68
• 5.1 引言61
• 5.2 質(zhì)量測量誤差分析61-62
• 5.3 質(zhì)心測量誤差分析62-64
• 5.3.1 質(zhì)量測量對質(zhì)心測量的影響62-63
• 5.3.2 傳感器位置誤差對質(zhì)心測量的影響63-64
• 5.3.3 合成誤差64
• 5.4 轉(zhuǎn)動慣量測量誤差分析64-67
• 5.4.1 周期測量引起誤差64
• 5.4.2 阻尼引起誤差64-65
• 5.4.3 被測物軸線偏移引起誤差65-66
• 5.4.4 被測物軸線轉(zhuǎn)角引起誤差66
• 5.4.5 合成誤差66-67
• 5.5 本章小結(jié)67-68
• 結(jié)論68-69
• 參考文獻69-72
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它研究成果72-74
• 致謝74-75
• 個人簡歷75

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本文編號：359192