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CAERI風(fēng)洞 | 基于三維移動(dòng)測量系統(tǒng)的測試技術(shù)

2020-07-24 15:30:37·  來源：中國汽研汽車風(fēng)洞技術(shù)  作者：曾祥懿  
　
三維移動(dòng)測量系統(tǒng)作為中國汽研整車氣動(dòng)-聲學(xué)風(fēng)洞的主要測量設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)各種測量儀器在風(fēng)洞中的精確定位，主要應(yīng)用于對汽車周圍流場中的氣動(dòng)及聲學(xué)相關(guān)測試參
 
三維移動(dòng)測量系統(tǒng)作為中國汽研整車氣動(dòng)-聲學(xué)風(fēng)洞的主要測量設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)各種測量儀器在風(fēng)洞中的精確定位，主要應(yīng)用于對汽車周圍流場中的氣動(dòng)及聲學(xué)相關(guān)測試參數(shù)的精確測量。本期將介紹中國汽研風(fēng)洞基于三維移動(dòng)測量系統(tǒng)的測試技術(shù)。
 
1.三維移動(dòng)測量系統(tǒng)的重要性
在汽車氣動(dòng)-聲學(xué)風(fēng)洞中，為了能夠?qū)ζ囍車鲌鲋械臍鈩?dòng)和聲學(xué)相關(guān)測試參數(shù)進(jìn)行精確的測量，需有一種設(shè)備可以將測量儀器精準(zhǔn)移動(dòng)到設(shè)定測試位置，三維移動(dòng)測量系統(tǒng)正是能夠滿足這一需求的重要設(shè)備。
三維移動(dòng)測量系統(tǒng)不僅可以進(jìn)行三維移動(dòng)，還能根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)不同軸向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而使測量儀器精確到達(dá)三維空間中指定的任何位置，如車輛后視鏡后面或車身底部等區(qū)域。因此在汽車氣動(dòng)-聲學(xué)風(fēng)洞中使用三維移動(dòng)測量系統(tǒng)開展相關(guān)測試是非常必要的。
2. 三維移動(dòng)測量系統(tǒng)簡介
中國汽研汽車氣動(dòng)-聲學(xué)風(fēng)洞擁有國內(nèi)首套三維移動(dòng)測量系統(tǒng)，該系統(tǒng)由英國ATE(Areodynamic Test Equipment)公司提供，具有3個(gè)平移自由度和4個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度，可搭載多種測量儀器并精確定位。其主要特點(diǎn)如下：
 
定位精度高，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好，平移定位精度＜0.3mm，旋轉(zhuǎn)定位精度＜0.1°
 
僅下Z柱位于流場中，且該部位為流線型設(shè)計(jì)，使其對流場的影響降至最低
 
設(shè)備內(nèi)部預(yù)留有數(shù)據(jù)通道，可以快速安裝多種傳感器（皮托管、五孔探針、邊界層耙、風(fēng)速儀、聲學(xué)照相機(jī)等，部分應(yīng)用案例見第3節(jié)）
 
可以執(zhí)行批量指令，自動(dòng)完成多個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集，以最快的速度完成測量
 
中國汽研汽車氣動(dòng)-聲學(xué)風(fēng)洞三維移動(dòng)測量系統(tǒng)
 
 
 旋轉(zhuǎn)自由度
下圖
上圖
平移自由度
 
3. 應(yīng)用案例
整車尾流測試
 
 
中國汽研汽車氣動(dòng)-聲學(xué)風(fēng)洞利用三維移動(dòng)測量系統(tǒng)和五孔探針完成某款轎車尾流剖面測試，測試位置距離車尾部10cm。
 
某款轎車尾流剖面測試場景
 
 
車尾流向速度分布云圖
 
 
車尾流向渦分布
 
車門靜態(tài)變形量測試
 
 
中國汽研汽車氣動(dòng)-聲學(xué)風(fēng)洞利用三維移動(dòng)測量系統(tǒng)和 Faro Focus S70A高精度激光掃描儀開展某款SUV車門靜態(tài)變形量測試。
 
某款SUV車門變形量測試場景
 
 
車門靜態(tài)變形量測試結(jié)果
 
 
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