本发明属于低温风洞试验,具体涉及一种用于风洞天平的温度梯度导致的温度效应修正方法。
背景技术:
1、由于风洞天平材料对温度敏感,温度变化会导致风洞天平变形、测量零点变化和测量灵敏度变化,温度效应是影响风洞天平测试精度的重要的因素。目前,针对温度导致的风洞天平测量零点变化和测量灵敏度变化,处理方法相对成熟,主要包括温敏电阻补偿、校准修正和数据修正等,但是,由于温度梯度影响的复杂性和不确定性,针对风洞天平的结构温度梯度导致的温度效应尚没有较好的解决措施。
2、当前,亟需发展一种用于风洞天平的温度梯度导致的温度效应修正方法。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题是提供一种用于风洞天平的温度梯度导致的温度效应修正方法,用以克服现有技术的缺陷。
2、本发明的用于风洞天平的温度梯度导致的温度效应修正方法基于温度检测装置、数字模拟系统和数字修正系统,温度检测装置包括温度传感器和温度信号检测系统;数字模拟系统包括天平三维数字模型和有限元分析软件;数字修正系统包括温度信号修正程序、天平校准公式、和气动载荷分析软件;
3、所述的温度效应修正方法,包括以下步骤:
4、s10.获取风洞试验中,风洞天平的温度分布;
5、在应变计粘贴位置布置温度传感器;风洞试验中通过温度传感器测量风洞天平结构温度数据{t1,t2,t3,t4,t5,……};
6、s20.获取风洞天平温度梯度分布数学模型;
7、将风洞试验获得的风洞天平结构温度数据通过温度信号检测系统转换成温度信号,获得风洞天平温度梯度分布数学模型{δt1,δt2,δt3,δt4,δt5,……};
8、s30.获取风洞天平理论结构热应变和风洞天平理论电桥热输出;
9、构建风洞天平结构三维数字模型,将风洞天平温度梯度分布数学模型{δt1,δt2,δt3,δt4,δt5,……}导入有限元分析软件,利用计算机数字分析,得到风洞天平各应变计粘贴位置的理论结构热应变和风洞天平理论电桥热输出δuti,其中,i为风洞天平上各分量对应的应变片电桥编号;
10、s40.获取温度梯度导致的温度效应修正公式;
11、通过数字修正系统进行逆解算,获得风洞天平温度梯度理论热输出,再通过温度信号修正程序,对温度传感器测量风洞天平各特征点的温度数据{t1,t2,t3,t4,t5,……}进行修正,获得修正公式如下:
12、δui′=δui-δuti;
13、δui′:修正后的测量电压信号;
14、δui:原始测量电压信号;
15、δuti:温度梯度理论电桥热输入;
16、s50.获得修正后的气动力试验数据;
17、将修正后的风洞天平测量数据代入风洞天平校准公式,再经气动载荷分析软件获得修正后的气动力试验数据。
18、本发明的用于风洞天平的温度梯度导致的温度效应修正方法通过数字模拟评估风洞天平试验中由于温度梯度导致的结构变形,以及由此产生的测量电桥热输出,进而实现对风洞天平结构温度梯度导致的温度效应的修正,能够有效提升风洞试验数据质量,特别是针对流场温度变化较大的风洞试验具有的工程实用价值。
1.用于风洞天平的温度梯度导致的温度效应修正方法,其特征在于,所述的温度效应修正方法基于温度检测装置、数字模拟系统和数字修正系统,温度检测装置包括温度传感器和温度信号检测系统;数字模拟系统包括天平三维数字模型和有限元分析软件;数字修正系统包括温度信号修正程序、天平校准公式、和气动载荷分析软件;
