CN108760022A - 一种机翼类产品振动频率的数字化测量及动态模型建立的方法 - Google Patents

一种机翼类产品振动频率的数字化测量及动态模型建立的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108760022A
CN108760022A CN201810636215.0A CN201810636215A CN108760022A CN 108760022 A CN108760022 A CN 108760022A CN 201810636215 A CN201810636215 A CN 201810636215A CN 108760022 A CN108760022 A CN 108760022A
Authority
CN
China
Prior art keywords
product
vibration frequency
laser tracker
wing
measured
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810636215.0A
Other languages
English (en)
Inventor
刘园园
朱云安
陆明富
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AEROSPACE HAIYING (ZHENJIANG) SPECIAL MATERIAL Co Ltd
Original Assignee
AEROSPACE HAIYING (ZHENJIANG) SPECIAL MATERIAL Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by AEROSPACE HAIYING (ZHENJIANG) SPECIAL MATERIAL Co Ltd filed Critical AEROSPACE HAIYING (ZHENJIANG) SPECIAL MATERIAL Co Ltd
Priority to CN201810636215.0A priority Critical patent/CN108760022A/zh
Publication of CN108760022A publication Critical patent/CN108760022A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H9/00—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by using radiation-sensitive means, e.g. optical means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M1/00—Testing static or dynamic balance of machines or structures
    • G01M1/10—Determining the moment of inertia

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

本发明公开一种机翼类产品振动频率的数字化测量及动态模型建立的方法，通过激光跟踪仪配合测量球测出产品的震动轨迹，从而计算出产品的震动频率。与现有技术比有如下优点：测量精度高、测量范围广、测量结果精确稳定、可实现产品振动轨迹模型的建立。

Description

一种机翼类产品振动频率的数字化测量及动态模型建立的 方法
技术领域
本发明涉及航空、航天技术领域，尤其涉及一种机翼类产品振动频率的数字化测量及动态模型建立的方法。
背景技术
大型飞机副翼的绕轴转动惯量是影响该副翼的颤振性能的重要指标，在制造过程中要严格控制副翼的绕轴转动惯量。因此，需要采用精度较高的测量方法测量副翼结构的实际转动惯量，作为该飞机副翼验收的依据之一。在副翼转动惯量的整个测试中，振动频率的测量比较困难。目前常用的频率测量方法目前主要有两种：第一种，采用人工计时测量。利用码表计时器，记录产品振动若干次数所需的时间，通过公式计算出振动频率；第二种，采用某些振动频率检测仪进行测量。测量时，将振动频率检测仪安装到产品上，常用的安装方法有：①用钢螺栓安装，能得到最佳频率。②用永久磁铁安装，能与振动试件电绝缘，最大加速度 50～200g,适用于温度不超过150℃振动物体的测量。③用绝缘螺栓加云母垫圈安装。④用粘结剂和粘结螺栓安装，便于经常移动。⑤用薄蜡层安装，频响很好，但高温时会下降。⑥用探管或探针安装，用于频率不大于1000赫等特殊情况。安装后，在产品的振动过程中振动频率检测仪记录产品的振动频率。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术中的不足，本发明的技术方案为一种机翼产品振动频率数字化测量装置，包括检测型架、激光跟踪仪，产品通过悬挂点悬挂在检测型架上，激光跟踪仪位于产品一侧，激光跟踪仪与产品之间确保无阻挡物，靶球固定在产品上，确保激光可以打到靶球上。
所述激光跟踪仪可以实现点、线、面的高精度测量。该仪器的测量精度为15μm±6μm，数据采集速度为3000点/秒，数据输出速度为1000点/秒，横向跟踪速度＞4m/s，径向跟踪速度＞6m/s。激光跟踪仪高精度、高密度的测量能力为振动频率的测量提供了有力的保障。
一种测量机翼振动频率的方法，包括以下步骤：
步骤一：将产品安装到测量型架上，固定测量靶球；
步骤二：调整好产品并释放，通过激光跟踪仪进行测量，激光跟踪仪采用连续时间测量，间隔时间可以根据测量精度要求进行设；
步骤三：根据激光跟踪仪测得的点坐标值，制作一条振动波形图，通过波形图可以计算得到产品的振动频率。
所述步骤一中靶球的位置无具体要求，只需确保入射激光不被遮挡。
所述步骤三中间隔时间最小设为1ms。
一种建立机翼产品振动轨迹模型的方法，包括以下步骤：
步骤一：将产品安装到测量型架上，固定测量靶球；
步骤二：调整好产品并释放，通过激光跟踪仪进行测量，激光跟踪仪采用连续时间测量，间隔时间可以根据测量精度要求进行设；
步骤三：根据激光跟踪仪测得的点坐标值，利用Catia软件，计算得到运动轨迹中的一系列空间点，通过运动仿真，即可建立机翼产品振动轨迹模型。
现有技术中，激光跟踪仪主要用于空间内尺寸的测量，本发明创造性地利用激光跟踪仪实现各种频率振动的测量，解决了现有技术中长期不能得以解决的技术难题。根据激光跟踪仪测得的点坐标值，制作一条振动波形图，通过波形图可以计算得到产品的振动频率，其测量精度取决于间隔时间的设定。将测得点坐标值输入到Catia软件，可得到运动轨迹中的一系列空间点，通过运动仿真，可实现产品振动轨迹模型的建立。
本发明与现有技术比有如下优点：
1、测量精度高:测量精度取决于激光跟踪仪自身精度，激光跟踪仪Uxyz全程空间精度:±15μm/m+6μm/m。
2、测量范围广：测量范围0-80M
3、测量结果精确稳定：激光跟踪仪数据采集速度为3000点/秒，数据输出速度为1000 点/秒，横向跟踪速度＞4m/s，径向跟踪速度＞6m/s，激光跟踪仪高精度、高密度的测量能力为振动频率的精确稳定测量提供了有力的保障。
4、可实现产品振动轨迹模型的建立。
附图说明
图1和图2均为某型号飞机副翼产品转动惯量测试示意图；
图3某型号飞机副翼产品转动轨迹波形图。
具体实施方式
实施例1：
本发明主要利用激光跟踪仪实现各种频率振动的测量，如图1、图2所示，将产品安装到测量型架上，固定测量靶球，靶球的位置无具体要求，只需确保入射激光不被遮挡，调整好产品并释放，通过激光跟踪仪进行测量。激光跟踪仪采用连续时间测量，间隔时间可以根据测量精度要求进行设定，最小间隔可设为1ms。根据激光跟踪仪测得的点坐标值，制作一条振动波形图，结果如图3所示。通过波形图可以计算得到产品的振动频率。将测得点坐标值输入到Catia软件，可得到运动轨迹中的一系列空间点，通过运动仿真，可实现产品振动轨迹模型的建立。根据图3，可算出振动周期为0.804s，频率为1.24Hz。

Claims (6)

1.一种机翼产品振动频率数字化测量装置，其特征在于包括检测型架、激光跟踪仪，产品通过悬挂点悬挂在检测型架上，激光跟踪仪位于产品一侧，激光跟踪仪与产品之间确保无阻挡物，靶球固定在产品上，确保激光可以打到靶球上。
2.根据权利要求1所述的机翼产品振动频率数字化测量装置，其特征在于所述激光跟踪仪能实现点、线、面的高精度测量，该仪器的测量精度为15μm±6μm，数据采集速度为3000点/秒，数据输出速度为1000点/秒，横向跟踪速度＞4m/s，径向跟踪速度＞6m/s。
3.一种利用权利要求1或2所述的机翼产品振动频率数字化测量装置测量机翼振动频率的方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一：将产品安装到测量型架上，固定测量靶球；
步骤二：调整好产品并释放，通过激光跟踪仪进行测量，激光跟踪仪采用连续时间测量，间隔时间可以根据测量精度要求进行设；
步骤三：根据激光跟踪仪测得的点坐标值，制作一条振动波形图，通过波形图可以计算得到产品的振动频率。
4.根据权利要求3所述的测量机翼振动频率的方法，其特征在于所述步骤一中靶球的位置无具体要求，只需确保入射激光不被遮挡。
5.根据权利要求3所述的测量机翼振动频率的方法，其特征在属于所述步骤三中间隔时间最小设为1ms。
6.一种利用权利要求1或2所述的机翼产品振动频率数字化测量装置建立机翼产品振动轨迹模型的方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一：将产品安装到测量型架上，固定测量靶球；
步骤二：调整好产品并释放，通过激光跟踪仪进行测量，激光跟踪仪采用连续时间测量，间隔时间可以根据测量精度要求进行设；
步骤三：根据激光跟踪仪测得的点坐标值，利用Catia软件，计算得到运动轨迹中的一系列空间点，通过运动仿真，即可建立机翼产品振动轨迹模型。
CN201810636215.0A 2018-06-20 2018-06-20 一种机翼类产品振动频率的数字化测量及动态模型建立的方法 Pending CN108760022A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810636215.0A CN108760022A (zh) 2018-06-20 2018-06-20 一种机翼类产品振动频率的数字化测量及动态模型建立的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810636215.0A CN108760022A (zh) 2018-06-20 2018-06-20 一种机翼类产品振动频率的数字化测量及动态模型建立的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108760022A true CN108760022A (zh) 2018-11-06

Family

ID=63979142

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810636215.0A Pending CN108760022A (zh) 2018-06-20 2018-06-20 一种机翼类产品振动频率的数字化测量及动态模型建立的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108760022A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112326162A (zh) * 2020-09-17 2021-02-05 北京航空航天大学 一种机载分布式pos用机翼弹性变形测量方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5924219A (ja) * 1982-07-30 1984-02-07 Sharp Corp 振動モ−ド測定装置
CN101751811A (zh) * 2008-12-19 2010-06-23 沈阳师范大学 激光扫描式振动综合演示仪
CN103267567A (zh) * 2013-06-05 2013-08-28 南京理工大学 基于机器视觉的柔性悬臂梁振动的测量装置及方法
CN104392643A (zh) * 2014-11-14 2015-03-04 福建省泉州市第七中学 振动模型振动数据采集器、演示仪、演示方法
CN107487456A (zh) * 2017-06-28 2017-12-19 成都立航科技有限公司 一种机翼加工过程的外翼调姿定位系统及方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5924219A (ja) * 1982-07-30 1984-02-07 Sharp Corp 振動モ−ド測定装置
CN101751811A (zh) * 2008-12-19 2010-06-23 沈阳师范大学 激光扫描式振动综合演示仪
CN103267567A (zh) * 2013-06-05 2013-08-28 南京理工大学 基于机器视觉的柔性悬臂梁振动的测量装置及方法
CN104392643A (zh) * 2014-11-14 2015-03-04 福建省泉州市第七中学 振动模型振动数据采集器、演示仪、演示方法
CN107487456A (zh) * 2017-06-28 2017-12-19 成都立航科技有限公司 一种机翼加工过程的外翼调姿定位系统及方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
何秉高: "基于激光跟踪仪的自由曲面重构技术研究", 《吉 林 工 程 技 术 师 范 学 院 学 报》 *
李广云 等: "《工业测量系统原理与应用》", 31 January 2011, 测绘出版社 *
秦福光: "《民机结构分析和设计第3册民机结构设计手册》", 31 March 2017 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112326162A (zh) * 2020-09-17 2021-02-05 北京航空航天大学 一种机载分布式pos用机翼弹性变形测量方法
CN112326162B (zh) * 2020-09-17 2021-07-06 北京航空航天大学 一种机载分布式pos用机翼弹性变形测量方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104614064B (zh) 一种基于条纹靶的高速多维度振动测量装置及方法
Wang et al. Rotational speed measurement through electrostatic sensing and correlation signal processing
CN108020409B (zh) 一种主轴回转误差的四点动态测量与分离方法
CN104034510A (zh) 一种可便携的光电跟踪性能检测装置
CN104034511A (zh) 一种光电跟踪性能检测方法
EP0304460A1 (en) DEVICE AND METHOD FOR CALIBRATING MACHINES.
CN109764806A (zh) 用于激光跟踪仪的动静态校准装置及动、静态校准方法
Jankowski et al. Machine tool probes testing using a moving inner hemispherical master artefact
CN105203068B (zh) 基于超声波测厚仪的深孔直线度检测方法
CN103801987A (zh) 数控机床主轴旋转热误差测量数据精度的提升方法
CN103471590A (zh) 一种运动惯性追踪系统
Saha et al. FPGA based self-vibration compensated two dimensional non-contact vibration measurement using 2D position sensitive detector with remote monitoring
CN108760022A (zh) 一种机翼类产品振动频率的数字化测量及动态模型建立的方法
CN110307894A (zh) 基于改进叶尖定时原理的带冠叶片测振方法及标定系统
CN207894441U (zh) 大气数据系统地面传感器测试设备
CN113049002A (zh) 一种倾角传感器的圆锥运动测试方法
CN106646413B (zh) 一种雷达组网垂线交叉融合定位方法及误差解算方法
D'Emilia et al. Calibration test bench for three-axis accelerometers An accurate and low-cost proposal
CN104458116A (zh) 一种三角波力发生器及其力检测系统特性测试方法
CN109443333B (zh) 一种陀螺阵列反馈加权融合方法
CN208672673U (zh) 一种转速传感器动态测试信号源生成装置
CN208443866U (zh) 一种转速传感器动态测试信号源生成装置
CN203965127U (zh) 可便携的光电跟踪性能检测装置
CN103712634B (zh) 光纤陀螺振动-磁场交叉耦合度的测量方法
CN108760118A (zh) 一种测量惯性平台台体质量不平衡力矩的装置及方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20181106