桿式應(yīng)變天平優(yōu)化設(shè)計方法研究與應(yīng)用.pdf

1、風洞天平是風洞測力實驗中最關(guān)鍵的設(shè)備，而隨著風洞測力實驗范圍的不斷拓寬，測量要求的不斷提高，應(yīng)變式風洞天平以其眾多獨特的優(yōu)點成為高/低速風洞中使用最為廣泛的測力裝置。
　　怎樣高效率的設(shè)計出高性能的應(yīng)變天平是應(yīng)變天平設(shè)計工作中最關(guān)心的問題，本文針對這一問題，進行了深入的研究后，提出了以最優(yōu)剛度理論為基礎(chǔ)的優(yōu)化設(shè)計新思路，即各個分量的測量單元在滿量程載荷作用下，以各自的輸出應(yīng)變值都統(tǒng)一接近于某一個確定的設(shè)計參考值為第一級優(yōu)化目標，在

2、此目標基礎(chǔ)上再以尋找天平各個自由度方向上整體綜合剛度最佳為次級優(yōu)化目標，并在滿足強度、幾何外形等條件下完成天平的參數(shù)優(yōu)化設(shè)計。在優(yōu)化的數(shù)學模型的建立后，應(yīng)用數(shù)學軟件平臺，編寫有約束非光滑多目標的優(yōu)化計算程序，高效的給出設(shè)計變量優(yōu)化后的數(shù)值解。然后，應(yīng)用優(yōu)化計算得到的設(shè)計參數(shù)建立應(yīng)變天平的參數(shù)模型，運用有限元方法模擬分析天平的各個工作狀態(tài)，并求出各個工況下天平各個分量的輸出，以此對理論設(shè)計進行驗證。有限元方法還可以對天平的各分量之間輸出干