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设计验证使用纤维选择翼变形ic Distributed Sensing

Josiah Fee

F16
F16

为了应对FAA的持续较低能源排放和噪音(Cleen)计划等政府举措,飞机制造业正在研究新技术,以提高效率并降低噪音。变形翼前缘的设计是一种方法可以用来实现这些目标。传统上,板条用于增加机翼的攻角以进行起飞和着陆。不幸的是,由于板条和机翼之间存在间隙,因此它们产生了大量的湍流和噪音。通过变形前沿,通过内部致动器使机翼变形,攻角平稳地增加。这使得空气是流过的连续表面,这有助于降低湍流和噪声产生。变形翼的前缘是用弹性材料制成的,弹性材料必须充分符合在着陆和起飞期间将形状变为特定几何形状,但是,在受到充气条件相关的负载时,刚性足以保持该几何形状。

在一份发表于最近的AIAA SCITECH会议上,代表德尔福特理工大学和Fraunhofer建筑物理研究所设计,制造和测试了功能,无缝,变形领先的领先示范器,其采用致动器机构和航空弹性翼型肌肤。。使用(FEM)分析工具进行预测菌株的分析,结果与Luna的实验数据进行了比较ODiSIB distributed fiber optic sensing system. In order for a morphing leading edge to be feasible for safe flight, it is essential that the morphing is caused by bending of the airfoil as opposed to stretching. It was therefore important for the researchers to measure a continuous strain profile along the perimeter of the airfoil. Fiber optic sensors were lined along the inside and outside of the airfoil in order to differentiate between axial and bending strains. Strain analysis showed that once the inner strain was negated, the strain values were nearly identical along the inside and outside of the foil. This indicated that wing morphing was in fact due to bending, validating their design principles.

纸张图1:光纤传感器布局
纸张图1:光纤传感器布局
纸张5:在翼型的内部和外部的两个跨度位置处的应变对称分析a。)致动器延伸为20mm和b。)致动器延伸39.2mm。内部的零应变部分是传感器留下未连接的结果,以便容纳致动器放置。
纸张5:在翼型的内部和外部的两个跨度位置处的应变对称分析a。)致动器延伸为20mm和b。)致动器延伸39.2mm。内部的零应变部分是传感器留下未连接的结果,以便容纳致动器放置。

这些类型的测量与传统的点感测方法不实用,这些方法无法提供设计工程师所需的分辨率,这些方法在具有高度未知的方向技术上工作的设计工程师。基于瑞利反向散射技术的ODISI B能够使用由未嵌入的光纤电缆构成的传感器,并且可以提供高密度应变测量值,下降至1.28 mm的空间分辨率,并且具有20米的最大感测长度。ODISI B有四种用户可选择的操作模式,可根据测试要求优化采样率,传感器长度和空间分辨率。使用ODISI B捕获的数据可以是实时观察或捕获的后处理和数据分析。有关更多信息,可以访问全文这里。Reference: J. Sodja, M. Martinez , R. de Breuker, J. Simpson2015年6月,美国航空航天科技论坛的美国航空公司科技论坛研究所的“实验评价”。