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国家标准项目《风洞应变天平设计及校准规范》由 TC603(全国空气动力通用技术标准化技术委员会)归口 ,主管部门为中国人民解放军军事科学院

主要起草单位 中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所成都流体动力创新中心

目录

基础信息

20242528-T-903
制修订
制定
项目周期
18个月
2024-08-23
公示开始日期
2024-07-12
公示截止日期
2024-08-11
标准类别
基础
国际标准分类号
49.020
49 航空器和航天器工程
49.020 航空器和航天器综合
归口单位
全国空气动力通用技术标准化技术委员会
执行单位
全国空气动力通用技术标准化技术委员会
主管部门
中国人民解放军军事科学院

起草单位

范围和主要技术内容

本标准规定了风洞应变天平(以下简称天平)设计、静态校准、检验、使用与维护等。 本标准适用于风洞测力试验应变天平。其他测力试验天平亦可参照执行。 主要技术内容: ——引言; ——规范性引用文件; ——术语和定义; ——符号; ——技术要求,介绍本标准对于风洞天平设计、粘贴及温度效应修正、静态校准等满足风洞测力试验的相关要求; ——检验方法,描述了对于判定满足上述技术要求的检验方法; ——检验规则,介绍检验分类、检验环境和质量一致性检验要求; ——使用和维护,介绍天平校准证书内容,使用和维护要求; ——随机文件、标志与存放,规定了天平的随机文件、标志与包装、存放要求; ——附录A 杆式天平外形要求,推荐给出了杆式天平的典型连接方式及尺寸; ——附录B 天平有限元分析要求,规定了天平有限元模型建立要求、有限元分析、结果评估、结果输出; ——附录C 应变计的选择和粘贴方法,规定了天平应变计的选择和外观要求、粘贴方法、测量线路连接和检查; ——附录D 天平温度效应修正方法,规定了天平温度效应条件和要求、零点温度效应修正、灵敏度温度效应修正; ——附录E 天平校准数据处理方法,规定了天平校准系数计算、单元校准时校准系数的计算、回归方程的检验、静态校准综合加载重复性计算方法、静态校准综合加载误差计算方法; ——附录F 天平测量不确定度分析与评定方法,规定了天平不确定度的主要来源、不确定度分量评定、计算天平各分量合成相对标准不确定度、计算天平各分量扩展不确定度、测量不确定度的报告。 本标准与国家军用标准GJB 2244A-2011相比,主要技术变化如下: (1)修订天平设计参数、天平校准数学模型等内容 增加灵敏度要求。近几年来,先进飞行器型号测力试验精度提出了越来越高的要求,促使订购方对天平的性能指标提出了更加明确和更高的要求,比如天平某测量分量的灵敏度不得小于0.5mV/V等,现行的规范中未对天平的灵敏度和相关要求进行定义。 杆式天平外形设计按照连接方式在圆锥连接基础上,拟增加法兰连接和其他类。 拟明确新的校准数学模型,将模型表达为“输出信号与载荷分量的函数关系”,达到易于理解、便于更加广泛的交流的目的。 (2)明确关于天平强度校核的安全因子的要求 原规范未明确安全因子的取值,在实际应用过程中给承制者设计和订购方的使用造成了一定的困扰,也对国内同行之间的交流造成了不便,本次修订拟提出明确的天平材料安全系数的定义和取值。 (3)增加天平仿真分析要求资料性附录 目前有限元方法广泛用于天平的输出灵敏度预测、仿真与优化以及强度校核等,大量的天平研制实践也证明了天平的灵敏度、强度、刚度甚至是各分量之间的相互干扰均能得到比较准确的仿真计算,有限元方法已经成为风洞应变天平优化设计的最主要的手段。现有标准中还没有涉及天平仿真分析要求等方面的内容。 (4)增加温度效应修正方法资料性附录 国内高超声速风洞和连续式高速风洞对天平的温度效应提出了越来越高的要求,天平的温度效应补偿修正已经成为了天平研制中的重要环节。现有标准中只对天平的温度漂移性能指标进行了定义和测量要求,没有对天平温度效应补偿修正方法进行规定,为了提高天平工作的可靠性和稳定性,有必要增加温度效应补偿修正方法这个资料性附录。 (5)增加天平校准及数据处理方法资料性附录 随着天平校准设备的发展,基于多元线性回归的天平校准及数据处理方法也得到了大量的应用。现有标准中对天平多元校准方法进行了规定,但在综合加载重复性等章节采用的是单元校准的方法,实际上两者之间存在一定差异,因此有必要补充完善后增加单独的一个资料性附录。