廣告
在風洞中測試仿真賽車的動態(tài)性能
2022-03-23 16:58:13· 來源：HBM霍丁格包爾文
新車輛的空氣動力學性能的改善通常在風洞中進行?？s小的模型固定在風洞的空氣動力學裝備上。傳感器安裝在模型內(nèi)來獲取力，力矩以及在模型表面的壓力等。
新車輛的空氣動力學性能的改善通常在風洞中進行?？s小的模型固定在風洞的空氣動力學裝備上。傳感器安裝在模型內(nèi)來獲取力，力矩以及在模型表面的壓力等。
在風洞測試中，一般只測量動態(tài)特性的平均值如，上/下壓力和拉力等。但是在瑞士 Emmen RUAG 航天空氣動力學中心的測試中顯示，僅使用平均值是不夠的。
波動通常是自然風的擾動或者是由于風的原因產(chǎn)生的測量物體的運動引起的。這些瞬間值對于賽車的設(shè)計改良有很大的幫助，如保持前后輪力的分布在安全的
范圍內(nèi)，以及獲得可靠的操作特性等。
如同在真實軌道上行駛為了真實地模擬汽車在風洞內(nèi)的運動，振幅在數(shù)毫米的垂直運動被傳導到車輪上, 頻率不超過 20 Hz。帶有控制功能的液壓振動篩在風洞中產(chǎn)生這樣的運動。振動篩位于稱重傳感器 - 天平 - 的下方，天平垂直對齊模型，凸出支撐。以上運動產(chǎn)生非常大的慣性力導致的空氣動力分離 對于測量任務(wù)來說是一項非常大的挑戰(zhàn)，因為天平只能夠得到力和力矩的總和。為了保證其具有極高的精度 大約 100 測量通道 必須同步測量和分析，其采樣率至少要達到 400 Hz。
天平測量作用在模型上的所有力和力矩
在風洞測試中，6個 空氣動力力矩和力 (阻力, 側(cè)向力,升力/下壓力, 俯仰力矩，滾動力矩和 偏航力矩) 作用在被測物體上，并通過嵌入到振動篩中的特殊 6 分力天平來
測量。 其需要極高質(zhì)量的信號調(diào)理放大器，在極小的尺寸和極高硬度情況下，天平還需要具有極高的精度。應(yīng)變片組成惠斯通電橋分布在天平的測量梁上，導線并
進行了溫度補償。在負載的作用下測量梁產(chǎn)生的微小形變通過應(yīng)變片產(chǎn)生與負載成正比的信號。
應(yīng)變片產(chǎn)生的電信號和實際負載之間的關(guān)系需要進行標定才能使用。這個過程需要采用砝碼和并和標定設(shè)備連接并將重量加載到支點上進行標定。
校準矩陣 - 定義負載值和電應(yīng)變值之間的關(guān)系 – 通過回歸算法來產(chǎn)生。回歸算法考慮了在標定過程中所有的定義好的負載。逆矩陣 - 定義電氣值和負載值之間的關(guān)系
– 在測量過程中通過電信號測量值來計算加載的力和力矩。
RUAG航天在風洞中一直采用 HBM 的 MGCplus 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。通過選擇不同的放大板都能滿足精度的要求以及連接各種類型的傳感器。每個空氣動力學中心，硬件部分都被集成在一個帶有監(jiān)控設(shè)備的控制柜中。
HBM 硬件系統(tǒng)能夠和公司的主機進行通訊，以便運行數(shù)據(jù)分析軟件進行實際測量和分析。靈活性對于昂貴的風洞中心非常重要，并且可以現(xiàn)場進行快速標定，以滿足國家標準，具備可追溯性。
運動被空氣動力強烈影響
在第一個測試中，啟動了一個 10 Hz, 持續(xù) 20 秒的運動，以尋找瞬態(tài)空氣動力學現(xiàn)象。在這些測試中，采用了 400Hz 的采樣率，這樣將產(chǎn)生帶有較高時間分辨率的信號，并由很多的方法來進行評估。在初始階段，需要非線性濾波，以便于在測試中去除噪聲干擾。然后慣性力被計算并從總的力中減去，其通過選定位置的加速度傳感器中獲取。通過計算結(jié)果，可以對由底盤空氣動力交互產(chǎn)生的穩(wěn)定性進行分析，來描述其駕駛性能，甚至是安全特性。測量的結(jié)果可以用于車輛優(yōu)化 。
風洞和實驗室的條件是完全不同的，在風洞內(nèi)，其模擬了汽車的真實運動，如同在真實道路上行駛一樣。
應(yīng)變片
6分力風洞天平的重要部件，應(yīng)變片組成惠斯通電橋分布在天平的測量梁上，在負載的作用下測量梁產(chǎn)生的微小形變通過應(yīng)變片產(chǎn)生與負載成正比的信號。
MGCplus 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
風洞天平高精度測量系統(tǒng)，其采用模塊化結(jié)構(gòu)，可以連接力，位移，溫度，扭矩，加速度，應(yīng)變，壓力，電壓，電流，頻率，電阻等傳感器。
在風洞測試中，一般只測量動態(tài)特性的平均值如，上/下壓力和拉力等。但是在瑞士 Emmen RUAG 航天空氣動力學中心的測試中顯示，僅使用平均值是不夠的。
波動通常是自然風的擾動或者是由于風的原因產(chǎn)生的測量物體的運動引起的。這些瞬間值對于賽車的設(shè)計改良有很大的幫助，如保持前后輪力的分布在安全的
范圍內(nèi)，以及獲得可靠的操作特性等。
如同在真實軌道上行駛為了真實地模擬汽車在風洞內(nèi)的運動，振幅在數(shù)毫米的垂直運動被傳導到車輪上, 頻率不超過 20 Hz。帶有控制功能的液壓振動篩在風洞中產(chǎn)生這樣的運動。振動篩位于稱重傳感器 - 天平 - 的下方，天平垂直對齊模型，凸出支撐。以上運動產(chǎn)生非常大的慣性力導致的空氣動力分離 對于測量任務(wù)來說是一項非常大的挑戰(zhàn)，因為天平只能夠得到力和力矩的總和。為了保證其具有極高的精度 大約 100 測量通道 必須同步測量和分析，其采樣率至少要達到 400 Hz。
天平測量作用在模型上的所有力和力矩
在風洞測試中，6個 空氣動力力矩和力 (阻力, 側(cè)向力,升力/下壓力, 俯仰力矩，滾動力矩和 偏航力矩) 作用在被測物體上，并通過嵌入到振動篩中的特殊 6 分力天平來
測量。 其需要極高質(zhì)量的信號調(diào)理放大器，在極小的尺寸和極高硬度情況下，天平還需要具有極高的精度。應(yīng)變片組成惠斯通電橋分布在天平的測量梁上，導線并
進行了溫度補償。在負載的作用下測量梁產(chǎn)生的微小形變通過應(yīng)變片產(chǎn)生與負載成正比的信號。
應(yīng)變片產(chǎn)生的電信號和實際負載之間的關(guān)系需要進行標定才能使用。這個過程需要采用砝碼和并和標定設(shè)備連接并將重量加載到支點上進行標定。
校準矩陣 - 定義負載值和電應(yīng)變值之間的關(guān)系 – 通過回歸算法來產(chǎn)生。回歸算法考慮了在標定過程中所有的定義好的負載。逆矩陣 - 定義電氣值和負載值之間的關(guān)系
– 在測量過程中通過電信號測量值來計算加載的力和力矩。
RUAG航天在風洞中一直采用 HBM 的 MGCplus 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。通過選擇不同的放大板都能滿足精度的要求以及連接各種類型的傳感器。每個空氣動力學中心，硬件部分都被集成在一個帶有監(jiān)控設(shè)備的控制柜中。
HBM 硬件系統(tǒng)能夠和公司的主機進行通訊，以便運行數(shù)據(jù)分析軟件進行實際測量和分析。靈活性對于昂貴的風洞中心非常重要，并且可以現(xiàn)場進行快速標定，以滿足國家標準，具備可追溯性。
運動被空氣動力強烈影響
在第一個測試中，啟動了一個 10 Hz, 持續(xù) 20 秒的運動，以尋找瞬態(tài)空氣動力學現(xiàn)象。在這些測試中，采用了 400Hz 的采樣率，這樣將產(chǎn)生帶有較高時間分辨率的信號，并由很多的方法來進行評估。在初始階段，需要非線性濾波，以便于在測試中去除噪聲干擾。然后慣性力被計算并從總的力中減去，其通過選定位置的加速度傳感器中獲取。通過計算結(jié)果，可以對由底盤空氣動力交互產(chǎn)生的穩(wěn)定性進行分析，來描述其駕駛性能，甚至是安全特性。測量的結(jié)果可以用于車輛優(yōu)化 。
風洞和實驗室的條件是完全不同的，在風洞內(nèi)，其模擬了汽車的真實運動，如同在真實道路上行駛一樣。
應(yīng)變片
6分力風洞天平的重要部件，應(yīng)變片組成惠斯通電橋分布在天平的測量梁上，在負載的作用下測量梁產(chǎn)生的微小形變通過應(yīng)變片產(chǎn)生與負載成正比的信號。
MGCplus 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
風洞天平高精度測量系統(tǒng)，其采用模塊化結(jié)構(gòu)，可以連接力，位移，溫度，扭矩，加速度，應(yīng)變，壓力，電壓，電流，頻率，電阻等傳感器。
廣告 編輯推薦
最新資訊
-
“汽車爬坡試驗方法”將有國家標準
2026-03-03 12:44
-
十年耐久監(jiān)管時代：電池系統(tǒng)開發(fā)策略將如何
2026-03-03 12:44
-
聯(lián)合國法規(guī)R59對機動車備用消聲系統(tǒng)的工程
2026-03-03 12:08
-
聯(lián)合國法規(guī)R58對后下部防護裝置的工程化約
2026-03-03 12:07
-
聯(lián)合國法規(guī)R57對摩托車前照燈配光性能的工
2026-03-03 12:07
