一种尾桨叶疲劳试验弯矩监控系统及方法与流程

本发明属于尾桨叶疲劳试验，涉及一种尾桨叶疲劳试验弯矩监控系统及方法。

背景技术：

1、尾桨叶是控制直升机飞行方向和平衡的主要部件。尾桨叶的疲劳性能直接影响直升机的稳定性，在尾桨叶科研及批产阶段都应对尾桨叶的疲劳性能进行试验验证。在直升机尾桨叶疲劳试验中,需要对尾桨叶的挥舞、摆振弯矩，扭矩进行监控。一般方法是在标定剖面粘贴应变片，试验前将应变标定为弯矩值，试验启动以后通过计算将应变数据乘以标定系数得到弯矩值，弯矩测量值一般不能直观显示，调整一次载荷需要连续采集一段数据再计算出弯矩值，疲劳试验的数据量较大，每一次都存储且是连续波形的存储数据量很大，且不易分析。在疲劳试验过程中试验次数一般通过试验时间同步或人为监控，与试验数据存储存在一定时间误差。一般试验要求尾桨叶弯矩下降10％以后停止试验，依靠人为监控会存在一定的次数误差，核算尾桨叶寿命不准确。

技术实现思路

1、本发明解决的技术问题：为解决上述问题，本发明提供一种直升机尾桨叶疲劳试验弯矩监控系统及方法，解决弯矩实时显示问题，提高疲劳试验效率，解决试验次数与疲劳弯矩数据的对应问题，并在弯矩下降到下限以后及时停止试验，寿命估算更准确。

2、本发明的技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种尾桨叶疲劳试验弯矩监控方法，所述方法采用尾桨叶疲劳试验控制系统和尾桨叶疲劳试验测量系统实现，所述方法包括：

4、s1，对尾桨叶各剖面进行标定得到初始弯矩；

5、s2，设置疲劳试验参数，所述疲劳试验参数至少包括：试验载荷加载频率、试验数据采集频率，以及试验数据采集间隔；

6、s3，启动疲劳试验，在试验载荷加载周期达到试验数据采集间隔后，采集一次试验数据，并根据所采集的试验数据计算尾桨叶各剖面的弯矩；

7、s4，若尾桨叶任一剖面的弯矩下降到对应剖面初始弯矩的90％以上时，停止疲劳试验。

8、进一步的，

9、s1具体为：对尾桨叶各剖面进行标定得到标定系数，弯矩＝应变数值/标定系数。

10、调整到试验要求载荷，获取弯矩的幅值并记录作为初始弯矩。

11、进一步的，

12、s3中，试验载荷加载周期达到试验数据采集间隔，其中试验数据采集间隔为500个试验载荷加载周期。

13、进一步的，

14、s3中，根据所采集的试验数据计算尾桨叶各剖面的弯矩，具体为计算各剖面弯矩的均值和幅值；

15、弯矩均值＝(弯矩最大值+弯矩最小值)/2；

16、弯矩幅值＝(弯矩最大值-弯矩最小值)/2。

17、第二方面，本发明还提供一种尾桨叶疲劳试验弯矩监控系统，所述系统包括：设置在尾桨叶疲劳试验控制系统中的第一信号输出通道和第一触发通道，设置在尾桨叶疲劳试验测量系统中的第二信号输出通道和第二触发通道；

18、且所述第一触发通道与所述第二信号输出通道连接；

19、所述第二触发通道与所述第一信号输出通道连接；

20、所述控制系统用于输出尾桨叶疲劳试验的控制信号，所述测量系统用于采集尾桨叶上各个应变片的应变值，并根据应变值计算得到弯矩值。

21、进一步的，

22、启动疲劳试验，尾桨叶疲劳试验控制系统在试验载荷加载周期达到试验数据采集间隔后，通过尾桨叶疲劳试验控制系统第一信号输出通道发送一个触发信号；

23、尾桨叶疲劳试验测量系统的第二触发通道接收到触发信号以后开始记录数据，并计算出弯矩均幅值。

24、进一步的，

25、尾桨叶疲劳试验测量系统计算到：若尾桨叶任一剖面的弯矩下降到对应剖面初始弯矩的90％以上时，尾桨叶疲劳试验测量系统第二信号输出通道发送触发信号，尾桨叶疲劳试验控制系统的第一触发通道接收到信号后停止试验。

26、进一步的，

27、通过尾桨叶疲劳试验控制系统第一信号输出通道发送一个触发信号，所述触发信号为高电平，且保持200ms后回到低电平。

28、本发明的优点是：

29、将本发明技术方案应用于尾桨叶疲劳试验通过应变计算出弯矩值并实时显示，解决弯矩实时显示问题，每次调整试验载荷不用手动运算，直接能看到弯矩结果，提高疲劳试验效率。控制系统与测量系统相互通讯，试验次数与疲劳弯矩数据对应紧密，并在载荷下降以后及时停止试验，避免人为监控误差，寿命计算更准确。

技术特征：

1.一种尾桨叶疲劳试验弯矩监控方法，其特征在于，所述方法采用尾桨叶疲劳试验控制系统和尾桨叶疲劳试验测量系统实现，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的一种尾桨叶疲劳试验弯矩监控方法，其特征在于，s1具体为：对尾桨叶各剖面进行标定得到标定系数，弯矩＝应变数值/标定系数。

3.根据权利要求1所述的一种尾桨叶疲劳试验弯矩监控方法，其特征在于，s3中，试验载荷加载周期达到试验数据采集间隔，其中试验数据采集间隔为500个试验载荷加载周期。

4.根据权利要求1所述的一种尾桨叶疲劳试验弯矩监控方法，其特征在于，s3中，根据所采集的试验数据计算尾桨叶各剖面的弯矩，具体为计算各剖面弯矩的均值和幅值；

5.一种尾桨叶疲劳试验弯矩监控系统，其特征在于，所述系统用于完成如权利要求1-3中任一项所述的方法，所述系统包括：设置在尾桨叶疲劳试验控制系统中的第一信号输出通道和第一触发通道，设置在尾桨叶疲劳试验测量系统中的第二信号输出通道和第二触发通道；

6.根据权利要求5所述的一种尾桨叶疲劳试验弯矩监控系统，其特征在于，

7.根据权利要求6所述的一种尾桨叶疲劳试验弯矩监控系统，其特征在于，

8.根据权利要求7所述的一种尾桨叶疲劳试验弯矩监控系统，其特征在于，

技术总结
本发明属于尾桨叶疲劳试验技术领域，涉及一种尾桨叶疲劳试验弯矩监控系统及方法。包括：对尾桨叶各剖面进行标定得到初始弯矩；设置疲劳试验参数，所述疲劳试验参数至少包括：试验载荷加载频率、试验数据采集频率，以及试验数据采集间隔；启动疲劳试验，在试验载荷加载周期达到试验数据采集间隔后，采集一次试验数据，并根据所采集的试验数据计算尾桨叶各剖面的弯矩；若尾桨叶任一剖面的弯矩下降到对应剖面初始弯矩的90％以上时，停止疲劳试验。解决弯矩实时显示问题，提高疲劳试验效率，解决试验次数与疲劳弯矩数据的对应问题，并在弯矩下降到下限以后及时停止试验，寿命估算更准确。

技术研发人员：莫胜男,张立红,李黎明,佟强,杨库,王宇超,肖培军,米德凤,石悦
受保护的技术使用者：哈尔滨飞机工业集团有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/21