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CAERI风洞 | 基于三维移动测量系统的测试技术

2020-07-24 15:30:37·  来源：中国汽研汽车风洞技术  作者：曾祥懿  
　
三维移动测量系统作为中国汽研整车气动-声学风洞的主要测量设备，可以实现各种测量仪器在风洞中的精确定位，主要应用于对汽车周围流场中的气动及声学相关测试参
 
三维移动测量系统作为中国汽研整车气动-声学风洞的主要测量设备，可以实现各种测量仪器在风洞中的精确定位，主要应用于对汽车周围流场中的气动及声学相关测试参数的精确测量。本期将介绍中国汽研风洞基于三维移动测量系统的测试技术。
 
1.三维移动测量系统的重要性
在汽车气动-声学风洞中，为了能够对汽车周围流场中的气动和声学相关测试参数进行精确的测量，需有一种设备可以将测量仪器精准移动到设定测试位置，三维移动测量系统正是能够满足这一需求的重要设备。
三维移动测量系统不仅可以进行三维移动，还能根据需要实现不同轴向的旋转运动，从而使测量仪器精确到达三维空间中指定的任何位置，如车辆后视镜后面或车身底部等区域。因此在汽车气动-声学风洞中使用三维移动测量系统开展相关测试是非常必要的。
2. 三维移动测量系统简介
中国汽研汽车气动-声学风洞拥有国内首套三维移动测量系统，该系统由英国ATE(Areodynamic Test Equipment)公司提供，具有3个平移自由度和4个旋转自由度，可搭载多种测量仪器并精确定位。其主要特点如下：
 
定位精度高，结构稳定性好，平移定位精度＜0.3mm，旋转定位精度＜0.1°
 
仅下Z柱位于流场中，且该部位为流线型设计，使其对流场的影响降至最低
 
设备内部预留有数据通道，可以快速安装多种传感器（皮托管、五孔探针、边界层耙、风速仪、声学照相机等，部分应用案例见第3节）
 
可以执行批量指令，自动完成多个点的数据采集，以最快的速度完成测量
 
中国汽研汽车气动-声学风洞三维移动测量系统
 
 
 旋转自由度
下图
上图
平移自由度
 
3. 应用案例
整车尾流测试
 
 
中国汽研汽车气动-声学风洞利用三维移动测量系统和五孔探针完成某款轿车尾流剖面测试，测试位置距离车尾部10cm。
 
某款轿车尾流剖面测试场景
 
 
车尾流向速度分布云图
 
 
车尾流向涡分布
 
车门静态变形量测试
 
 
中国汽研汽车气动-声学风洞利用三维移动测量系统和 Faro Focus S70A高精度激光扫描仪开展某款SUV车门静态变形量测试。
 
某款SUV车门变形量测试场景
 
 
车门静态变形量测试结果
 
 
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