中期檢查報告真空羽流試驗?zāi)Ｐ蛶缀螠y量與誤差校準(zhǔn)學(xué)號：ZY1115113學(xué)生：侯曉林

導(dǎo)師：張建華班級：ZY11151

中期檢查報告真空羽流試驗?zāi)Ｐ蛶缀螠y量與誤差校準(zhǔn)學(xué)號：ZY11目錄本課題研究意義本文的總體研究目標(biāo)和主要研究內(nèi)容本課題研究計劃進(jìn)度表擬采取的研究路線已完成工作介紹學(xué)分完成及論文發(fā)表情況下一步計劃和工作目錄本課題研究意義⒈本課題研究意義獲取發(fā)動機真空羽流及其效應(yīng)的有效數(shù)據(jù)是開展地面模擬羽流試驗的目的，而得到高精度的試驗數(shù)據(jù)，首先需要保證發(fā)動機與試驗?zāi)Ｐ椭g的幾何位置與設(shè)計位置保持一致。然而，由于真空羽流試驗中發(fā)動機與試驗件常為不規(guī)則形狀，安裝緊湊而又難以精確測量，試驗對其空間幾何的精度要求又高，試驗過程中幾何位置又無法調(diào)整，所以對發(fā)動機和試驗件及其之間的相對幾何位置加以精確測量并校準(zhǔn)尤為重要。⒈本課題研究意義獲取發(fā)動機真空羽流及其效應(yīng)的有效數(shù)據(jù)是開展地⒉本文的總體研究目標(biāo)和主要研究內(nèi)容分析人員進(jìn)出艙對測量的影響。對試驗臺架進(jìn)行誤差分析，給出測量的誤差校正模型。搭建發(fā)動機試驗件對中測量系統(tǒng)。針對測量系統(tǒng)開展小實驗，并與仿真結(jié)果進(jìn)行對比，標(biāo)定測量系統(tǒng)誤差。制定規(guī)范的試驗前對中測量時序，標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化。

本研究，旨在通過誤差分析和誤差校準(zhǔn)模型的構(gòu)建，補償原理性誤差；通過搭建對中測量系統(tǒng)，來達(dá)到縮短試驗準(zhǔn)備時間，提高試驗效率，減小實驗成本，獲取更加準(zhǔn)確實驗數(shù)據(jù)的目的。⒉本文的總體研究目標(biāo)和主要研究內(nèi)容分析人員進(jìn)出艙對測量的影⒊本課題研究計劃進(jìn)度表⒊本課題研究計劃進(jìn)度表⒊本課題研究計劃進(jìn)度表⒊本課題研究計劃進(jìn)度表⒋擬采取路線⒋擬采取路線⒌已完成工作5.1艙內(nèi)羽流試驗臺架位移誤差分析⒌已完成工作5.1艙內(nèi)羽流試驗臺架位移誤差分析①羽流試驗臺架模型簡化①羽流試驗臺架模型簡化②羽流試驗臺架簡化模型的結(jié)構(gòu)變形分析雙邊施加重力載荷結(jié)構(gòu)變形云圖②羽流試驗臺架簡化模型的結(jié)構(gòu)變形分析雙邊施加重力載荷結(jié)構(gòu)變形②羽流試驗臺架簡化模型的結(jié)構(gòu)變形分析單邊施加重力載荷結(jié)構(gòu)變形云圖②羽流試驗臺架簡化模型的結(jié)構(gòu)變形分析單邊施加重力載荷結(jié)構(gòu)變形②羽流試驗臺架簡化模型的結(jié)構(gòu)變形分析分析結(jié)果如下表：通過以上云圖和圖表數(shù)據(jù)比較可知：⑴進(jìn)艙工作人員因雙側(cè)站立導(dǎo)致試驗臺架的結(jié)構(gòu)變形比單側(cè)站立小得多；⑵艙內(nèi)因人體重力因素導(dǎo)致的變形，在豎直方向上更為明顯；⑶人體重力因素對試驗臺架的變形最大也不過0.114e-2mm，在試驗精度不高于0.1mm的情況下，可以忽略人體重力因素對試驗的影響；②羽流試驗臺架簡化模型的結(jié)構(gòu)變形分析分析結(jié)果如下表：通過以上5.2發(fā)動機模型對中原理研究

發(fā)動機試驗件對中就是對發(fā)動機試驗件和羽流參數(shù)測量裝置的相對幾何位置加以精確測量并校準(zhǔn)的過程。試驗時發(fā)動機試驗件安裝在光學(xué)平臺上，羽流參數(shù)測量裝置安裝在三維移動機構(gòu)上，試驗過程中光學(xué)平臺固定不動，三維移動機構(gòu)隨工況移動，通過三維移動機構(gòu)的移動，確定羽流參數(shù)測量裝置與發(fā)動機模型的相對位姿?？紤]到發(fā)動機試驗件相對羽流參數(shù)測量裝置的位姿安裝誤差和不同工況下羽流參數(shù)測量裝置移動前后的位姿誤差，微小的位姿誤差會帶來大的羽流參數(shù)測量誤差，誤差計算和補償是必不可少的。

需要確定的幾個測量條件：⑴三維移動機構(gòu)Z軸豎直放置；⑵三位移動機構(gòu)三個軸兩兩垂直，并固定牢靠；⑶光學(xué)平臺水平。這樣可以將測量模型簡化，方便分析計算。5.2發(fā)動機模型對中原理研究發(fā)動機試驗件對中就是①發(fā)動機位姿校正模型

發(fā)動機安裝后，首先需要校正發(fā)動機模型的位姿，通過調(diào)整發(fā)動機試驗件的俯仰與偏航，保證發(fā)動機試驗件軸線與三維移動機構(gòu)y軸平行，這樣，羽流測量裝置沿y軸方向移動過程中，數(shù)據(jù)點不會漂移，能夠準(zhǔn)確實現(xiàn)各個工況物理量的測量。①發(fā)動機位姿校正模型發(fā)動機安裝后，首先需要校正發(fā)動機①發(fā)動機位姿校正模型①發(fā)動機位姿校正模型②羽流參數(shù)測量裝置相對三維T軸中心偏距和y向距離的校正模型當(dāng)θi→0，θi+1→θ時②羽流參數(shù)測量裝置相對三維T軸中心偏距和y向距離的校正模型當(dāng)③不同工況間位移誤差補償校正模型③不同工況間位移誤差補償校正模型③不同工況間位移誤差補償校正模型③不同工況間位移誤差補償校正模型⒍學(xué)分完成及論文發(fā)表情況⑴學(xué)分完成情況⑵論文發(fā)表情況⑴侯曉林,張建華,王文龍,蔡國飆，大型羽流試驗艙設(shè)計及有限元分析[J].北京航空航天大學(xué)第九屆研究生學(xué)術(shù)論壇,2012:第201-213頁.（已發(fā)表）⑵侯曉林，張建華，凌桂龍，賀碧蛟，蔡國飆，真空羽流效應(yīng)試驗中火箭發(fā)動機模型的幾何測量誤差校準(zhǔn)分析研究[C].中國宇航學(xué)會固體火箭推進(jìn)專業(yè)委員會第三十屆學(xué)術(shù)年會暨中國航天第三專業(yè)信息網(wǎng)第三十四屆信息交流會/北京航空航天大學(xué)第十屆研究生學(xué)術(shù)論壇（已投稿）⒍學(xué)分完成及論文發(fā)表情況⑴學(xué)分完成情況⑵論文發(fā)表情況⑴侯曉⒎下一步的計劃和工作搭建發(fā)動機試驗件對中測量系統(tǒng)；針對