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机器人空投试验六分量天平研究

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机器人空投试验六分量天平研究

气动天平,是测量模型空气动力的一种装置,由于空气动力的方向是变化的,故常按分量测量分类,气动力天平包括机械天平,应变式天平和磁悬挂天平,按测量的分力分为单分量天平,六分量天平,五分量天平,四分量天平和三分量天平。本文介绍机器人空投实验六分量天平研究,根据救生伞假人空投试验中六分量天平的工作条件与负荷特点,确定了天平的设计负荷并完成了结构设计。针对实际应用中天平各种极限负荷情况,计算出来了天平各弹性元件的安全系数。对天平应力场进行了有限元分析,获取了天平整体应力分布状况。进一步对传统计算结果进行了验证,为天平结构设计提供了理论依据。 
六分量天平,假人空投试验六分量天平研究
依据救生伞假人空投试验技术需求,创新性地将应变天平运用于救生伞张开瞬间的动载测量,检验其是否低于25g50ms的人体生理耐限,完成了杆式六分量应变天平的优化设计,有限元分析,加工工艺制定,大载荷加载设备研制等工作,并顺利对其进行静态校准,得到天平校准公式,评估天平性能。
 
可服天平安装空间受限、天平可能承受极限载荷等技术难点,突破传统天平设计方式,根据假人胸腔尺寸设计天平结构形式,根据开伞瞬间伞绳与假人相对位置的不确定因素并结合以往经验,确定天平量程载荷和极限载荷。针对以上两点,运用最优刚度理论设计思想和拉格朗日方法缓解了高刚性需求与高灵敏度需求的矛盾;引入有限元分析,进一步验证天平各测量元件结构形式的合理性并对所有极限载荷进行强度校核,为天平贴片、校准结果分析等后续工作提供理论依据的同时保证天平工作安全可靠;完成天平加工工艺分析,采用粗、精电极方案,解决了天平测量元件电火花成形加工中的精度控制问题;研制校准架连接装置与极限载荷单分量校准装置,制订了“量程载荷多元加载,极限载荷单元验证”的校准策略。