[发明专利]自适应变阻稳定伞阻力特性及变形测量试验装置及方法

权利要求书

1.自适应变阻稳定伞阻力特性及变形测量试验装置，其特征在于，包括支杆(1)、测量天平(2)、安装座(3)、整流锥(4)、支撑臂组和光学运动捕获系统；

所述支杆(1)的大端通过支撑装置安装在风洞中，支杆(1)的小端与测量天平(2)的固定端相连；所述支杆(1)和支撑装置位于自适应变阻稳定伞后方；

所述安装座(3)通过锥连接与测量天平(2)的浮动端相连；在所述安装座(3)前端设置所述整流锥(4)；

所述支撑臂组包括多个支撑臂(5)，多个支撑臂(5)以圆周形式均匀分布周向铰接安装在所述安装座(3)的端面上；在所述支撑臂(5)的前端设置有转动调节结构以安装自适应变阻稳定伞的骨架弹簧片(6)；在所述自适应变阻稳定伞的同一个骨架弹簧片(6)处的伞衣表面上粘贴标记点(10)；

所述转动调节结构包括：在所述支撑臂(5)前端设置有弧形槽(8)和在弧形槽(8)对应圆心处设置的通孔(9)；所述骨架弹簧片(6)的端头通过滑动连接件安装在弧形槽(8)内，且骨架弹簧片(6)通过铰接连接件安装在通孔(9)处；

所述光学运动捕获系统设置在试验段上方，实时获得标记点(10)的空间位置信息，从而计算出骨架弹簧片(6)在任意时刻的变形量以及变形轨迹。

2.根据权利要求1所述的自适应变阻稳定伞阻力特性及变形测量试验装置，其特征在于，通过调节支撑装置在风洞中的固定方式，使支杆(1)连接的测量天平(2)的轴线与风洞来流方向平行，且测量天平(2)中心位于风洞中心；

通过调节安装座(3)与测量天平(2)的连接方式，使安装座(3)轴线与测量天平(2)轴线重合；

通过调节多个支撑臂(5)与安装座(3)端面的连接方式，使自适应变阻稳定伞试验模型轴线与测量天平(2)轴线重合。

3.根据权利要求1所述的自适应变阻稳定伞阻力特性及变形测量试验装置，其特征在于，所述整流锥(4)前端呈现光滑曲线锥形过渡。

4.根据权利要求3所述的自适应变阻稳定伞阻力特性及变形测量试验装置及方法，其特征在于，所述安装座(3)外表面为光滑的圆锥曲面，顺着来流方向截面积逐步增大。

5.根据权利要求1所述的自适应变阻稳定伞阻力特性及变形测量试验装置，其特征在于，所述支撑臂组采用36片支撑臂(5)，所述支撑臂(5)的底部以铰链的形式穿过设置在安装座(3)上的圆环卡件(7)中。

6.根据权利要求1所述的自适应变阻稳定伞阻力特性及变形测量试验装置，其特征在于，所述光学运动捕获系统采用OptiTrack光学运动捕获系统，所述OptiTrack光学运动捕获系统的多台相机安装于试验段上方，在自适应变阻稳定伞的同一个骨架弹簧片(6)处的伞衣表面上粘贴多个标记点(10)，相机自上而下拍摄标记点(10)的位置，实时获得标记点(10)的空间位置信息，从而计算出骨架弹簧片(6)在任意时刻的变形量以及变形轨迹。

7.根据权利要求6所述的自适应变阻稳定伞阻力特性及变形测量试验装置，其特征在于，在所述OptiTrack光学运动捕获系统中设置5台相机，位于试验段上方后端分布3台，位于试验段上方两侧分别各设置1台。

8.根据权利要求6所述的自适应变阻稳定伞阻力特性及变形测量试验装置，其特征在于，在所述自适应变阻稳定伞的同一个骨架弹簧片(6)处的伞衣表面上粘贴8个标记点(10)。

9.一种采用如权利要求1-8任一项所述的自适应变阻稳定伞阻力特性及变形测量试验装置的试验方法，其特征在于，包括步骤：

第一步，将自适应变阻稳定伞阻力特性及变形测量试验装置安装于风洞支撑装置上，调节测量天平(2)中心至风洞中心附近，测量天平(2)轴线与风洞来流方向平行；

第二步，利用支撑臂(5)其前端弧形槽(8)以及弧形槽(8)圆心处的通孔(9)安装自适应变阻稳定伞的骨架弹簧片(6)，根据试验需求调节初始迎风角，然后均匀套上伞衣；

第三步，在位于自适应变阻稳定伞最上方的骨架弹簧片(6)处的伞衣表面处粘贴多个标记点(10)；

第四步，开始进行吹风试验；通过测力天平获得阻力；通过光学运动捕获系统实时获得标记点(10)的空间位置信息，从而计算出骨架弹簧片(6)在任意时刻的变形量以及变形轨迹。