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风洞攻角系统的设计与研究

杜雨轩  
【摘要】:风洞设备的建设发展与航空航天飞行器研制紧密相联。在航空飞行器发展早期,对空气动力问题的探究促使了风洞的诞生。随着科学技术的发展,风洞已拥有越来越广泛的应用空间。不仅飞行器研制离不开风洞,如今,环保、建筑、桥梁、汽车,乃至运动员也要在风洞里进行试验。作为风洞设备里关键设备之一的攻角系统在风洞试验中起着重要作用。本论文课题来源于某风洞实验室实际项目——在已有风洞基础上对风洞攻角系统进行设计。 本文简要介绍了风洞的背景知识以及国内外风洞的发展和研究情况,同时,对风洞中常见的几种攻角系统作了简单介绍,在此基础上提出了两种新的攻角方案,然后根据项目实际情况对攻角系统进行设计: 1、机械系统设计:机械系统主要包括有导向机构(导向机构采用四套圆弧导轨副导向)、传动机构(采用两对齿轮副进行传动,采用液压马达作为动力机)、水平位移调整机构(采用丝杆螺母副的手动形式,以节约成本)、攻角限位机构等; 2、控制系统设计:控制系统的设计主要包括系统总体设计(如控制思想、方法等),设备选型,控制系统软件设计(包括人机界面设计等)、防干扰设计等; 3、液压系统设计:主要包括液压传动系统设计(这种分的设计内容主要是负载分析、液压原理图设计、液压元器件选型等),液压控制系统设计(这部分内容主要指动态特性分析)等。 同时,在设计过程中主要运用caxa等软件对机械结构部分进行建模,明确各零件间的装配关系,进行干涉检查等,以及出工程图等。在控制系统中主要运用MATLAB等软件对系统进行仿真分析(主要指液压系统的动态特性分析),最后完成对攻角系统的设计。


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