针对结构静力试验中极小载荷多点协调程控加载的需求,提出了以慢速比例阀为执行结构、水箱内液体重力为控制目标的试验方法,建立了水载荷控制模型。为提高试验控制系统的响应速度,设计了直接数字量控制算法并与经典PID控制算法进行了对比。仿真结果表明,该试验方法能够实现静力试验中极小载荷闭环控制,直接数字量控制算法优于经典PID控制算法。

水陆两栖飞机水载荷静力试验主要考核该型机在水面着水工况时的结构强度,包括浮筒着水、船首着水和船尾着水等典型着水工况,由于水陆两栖飞机结构的独特性和载荷的复杂性,即浮筒、船首及船尾类似于悬臂梁结构,且所受水载荷为三维集中压向大载荷,造成考核区域的变形远远大于陆地飞机,该大变形对考核部位垂直方向加载误差高达10%以上,针对此问题,提出了基于结构变形约束的载荷优化配平技术,选取挠度为优化目标,建立平衡载荷计算模型,引入全机总力、总矩平衡方程组,通过对非考核部位的试验配平载荷进行优化,限制了水载荷考核区域的刚体位移,并通过有限元分析和试验方法验证了该载荷优化配平技术的可行性,试验结果表明:采用该载荷优化配平技术能够将垂直方向加载误差控制在1%以内。