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本文论述了 FD-09低速风洞六分量应变天平的基本原理、设计方法,以及FD-09低速风洞应变天平的校准设备与校准方法。为了实现某飞行器在FD-09低速风洞实验,研制了一杆六分量应变天平。通过对研制的六分量应变天平结构进行分析,提高应变天平整体工作性能要解决增加应变天平各测量元件的灵敏度而不降低应变天平刚度、轴向力测量元件与滚转力矩测量元件输出信号小、各分量测量载荷对轴向测量元件输出信号干扰大、应变天平加工静校后才知道天平性能的不足,在应变天平的研制中需要制定综合考虑以上因素的设计方案。 针对研制的六分量应变天平提高测量元件测量灵敏度与增大应变天平刚度矛盾的问题,将轴向测量元件外的五个测量元件设计成“五柱梁式”结构; 针对六分量应变天平加工后才知道天平整体性能的问题,应用有限元法对应变天平进行强度分析,得到各测量载荷作用下应变天平测量元件处的应变场,在天平加工之前掌握了应变天平的整体性能; 针对六分量应变天平轴向力测量元件和滚转力矩测量元件输出信号小的问题,分别对以上两个测量元件的测量电路采用8片应变片进行全桥连接,将输出信号进行放大; 针对各分量测量载荷对轴向测量元件输出信号干扰大的问题,将轴向测量元件设计成“N”型结构布置在应变天平的对称中心。并且在应变片组成的电气线路上采用“分离式”连接方式,从电气上将输出信号进行分解。 通过对研制的六分量应变天平在 FD-09低速风洞应变天平校准设备上进行校准得到各测量元件加载载荷与输出信号的对应关系。将研制的六分量应变天平在 FD-09风洞进行标摸吹风动校实验,动校数据与标摸动校参考数据进行比对,研制的六分量应变天平各分量测量精度高于5‰,达到国军标的要求。该杆六分量应变天平已完成某飞行器风洞吹风实验,满足要求。