一种加筋壁板剪切试验夹具制造技术

本实用新型专利技术提供了一种加筋壁板剪切试验夹具，属于航空加筋壁板试验技术领域。其包括八个夹持件，所述夹持件包括分别设置在两端的宽度相对较大的大耳片(1)以及宽度相对较小的小耳片(3)，所述大耳片(1)与小耳片(3)之间设置有螺栓连接区(2)，所述螺栓连接区(2)在与加筋壁板试验件背离的一面上自大耳片(1)向小耳片(3)方向设置有若干台阶，并呈阶梯性由厚变薄，所述螺栓连接区(2)与所述加筋壁板试验件接触的一面为平面，所述螺栓连接区(2)自大耳片(1)向小耳片(3)方向由宽变窄平滑过渡。通过上述夹持件夹持加筋壁板能够有效的解决载荷传递不均匀的问题，结构应力通过较小区域的扩散后趋于均匀。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于航空加筋壁板试验
，具体涉及一种加筋壁板剪切试验夹具。
技术介绍
在加筋壁板的剪切试验中，由于约束和加载的需求，应设计合理的试验夹具，保证试验件边界及载荷传递模拟准确，以获得有效的试验结果。试验夹具既传递载荷，又参与结构变形，分担部分载荷，夹具的设计具有至关重要的意义。现有技术中，加筋板剪切试验夹具通常采用等宽等厚的夹具，这种夹具易于设计及生产，但其带来以下问题：集中载荷不能通过夹具均匀的传递到试验件；从而导致试验件与夹具连接区域应力梯度较大，为了避免部分高应力区域提前失效，试验件与夹具连接区域一般设计尺寸较大、结构较强，连接螺栓较多。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术提供了一种加筋壁板剪切试验夹具，采用变宽度变厚度的加筋板剪切试验夹具可以有效的解决载荷传递不均匀的问题，结构应力通过较小区域的扩散后趋于均匀，具有很好的试验效果。且试验夹具安装螺栓较少，易于换装。本技术加筋壁板剪切试验夹具，主要包括八个夹持件，所述夹持件包括分别设置在两端的宽度相对较大的大耳片以及宽度相对较小的小耳片，所述大耳片与小耳片之间设置有螺栓连接区，所述螺栓连接区在与试验件背离的一面上自大耳片向小耳片方向设置有若干台阶，并呈阶梯性由厚变薄，所述螺栓连接区与试验件接触的一面为平面，在螺栓连接区任一台阶面上设置有螺栓通孔，所述螺栓连接区自大耳片向小耳片方向由宽变窄平滑过渡，四个所述夹持件依次对接构成夹持四边形，两个所述夹持四边形设置在所述加筋壁板的两端
面周边，并通过螺栓对接固定，任一四边形内的夹持件相互对接后，所述夹持件的大耳片的通孔对齐，形成剪切力加载端，所述夹持件的小耳片的通孔对齐，并置有销轴。优选的是，所述大耳片的厚度为螺栓连接区上与大耳片相邻的台阶面厚度的一半。在上述方案中优选的是，所述小耳片的厚度为螺栓连接区上与小耳片相邻的台阶面厚度的一半。在上述方案中优选的是，所述螺栓连接区上与大耳片相邻的台阶面的厚度为6t，与小耳片相邻的台阶面厚度为3t，大耳片的厚度为3t，小耳片的厚度为1.5t，所述t为所述加筋壁板的蒙皮厚度。在上述方案中优选的是，所述螺栓连接区内台阶面数量为5-20个。本技术的优点在于：采用变宽度变厚度的加筋壁板剪切试验夹具，可以有效的解决载荷传递不均匀的问题，根据大量试验及有限元分析，以及基于材料力学纯剪切理论可以看出，采用厚度及宽度阶梯变化的夹具结构，其应力通过较小区域的扩散后会逐渐趋于均匀，具有很好的试验效果。且本技术提供的试验夹具安装螺栓较少，易于换装。该夹具的设计，消除了壁板剪切试验件的偏心，加筋壁板试验件不会产生附加弯矩，试验单位不用设计专门的防弯曲夹具。附图说明图1为本技术加筋壁板剪切试验夹具的一优选实施例的结构示意图。图2为图1所示实施例的加筋壁板剪切试验夹具另一结构示意图。图3为图1所示实施例的加筋壁板剪切试验夹具安装示意图。其中，1为大耳片，2为螺栓连接区，3为小耳片。具体实施方式为使本技术实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同
或类似功能的元件。所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。下面结合附图对本技术的实施例进行详细说明。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术保护范围的限制。下面通过实施例对本技术做进一步详细说明。本技术提供了一种加筋壁板剪切试验夹具，采用变宽度变厚度的加筋板剪切试验夹具可以有效的解决载荷传递不均匀的问题，结构应力通过较小区域的扩散后趋于均匀，具有很好的试验效果。且试验夹具安装螺栓较少，易于换装。本技术加筋壁板剪切试验夹具，主要包括八个夹持件，所述夹持件如图1及图2所示，其包括分别设置在两端的宽度相对较大的大耳片1以及宽度相对较小的小耳片3，所述大耳片1与小耳片3之间设置有螺栓连接区2，所述螺栓连接区2在与试验件背离的一面上自大耳片1向小耳片3方向设置有若干台阶，并呈阶梯性由厚变薄，所述螺栓连接区2与试验件接触的一面为平面，在螺栓连接区2任一台阶面上设置有螺栓通孔，所述螺栓连接区自大耳片1向小耳片3方向由宽变窄平滑过渡，四个所述夹持件依次对接构成夹持四边形，如图3所示，两个所述夹持四边形设置在所述加筋壁板的两端面周边，并通过螺栓对接固定，任一四边形内的夹持件相互对接后，所述夹持件的大耳片1的通孔对齐，形成剪切力加载端，所述夹持件的小耳片3的通孔对齐，并置有销轴。可以理解的是，上述试验件及加筋壁板试验件。本实施例中，共包括两类规格的夹持件，如图1所示的为第一类，图2
给出的是与第一类匹配的第二类夹持件，两类夹持件数量均为4个，在图3给出的试验件一端面上的四边形为由两个第一类夹持件与两个第二类夹持件组装而成的，两种规格(图1的夹具A和图2的夹具B)的夹具不同之处在于两个耳片的厚度方向，如图1所示，夹具A的大小耳片的一个面与螺栓连接区2的与试验件接触的一个面平齐，而夹具A的大小耳片的另一个面与螺栓连接区2的与试验件背离的一个面不对齐，其通过倒圆角的形式或通过若各个台阶由耳片向螺栓连接区2过渡。结合图2，夹具B的大小耳片的一个面与螺栓连接区2的与试验件背离的一个面平齐，即与螺栓连接区2上有台阶的一个面平齐，可以理解的是，这里的平齐仅指大小耳片与其相邻的螺栓连接区2的台阶面平齐，夹具B的大小耳片的另一个面与螺栓连接区2的与试验件接触的一个面不对齐，其通过倒圆角的形式或通过若各个台阶由耳片向螺栓连接区2过渡。可以理解的是，通过上述两类夹具(夹具A与夹具B)可以实行无缝对接，且对接后形成的四边形其与试验件接触的面均是夹持件的光滑的一面。如图3所示，两个不同夹具的小耳片3相互对接，如右上角及左下角所示，对接后，耳片的销孔对齐，并插入销轴，形成铰接端，两个不同夹具的大耳片1相互对接，如左上角及右下角所示，对接后，两个耳片的销孔对齐，形成施力端，两个拉伸力P沿所述四边形的对角线向远离试验件的方向拉伸，从而使得整个夹具对试验件形成剪切力。需要说明的是，本实施例中，螺栓连接区2上的台阶面数量为多个，比如设置有5-20个，可以理解的是，根据大量试验及有限元分析，以及基于材料力学纯剪切理论可以看出，采用厚度及宽度阶梯变化的夹具结构，其应力通过较小区域的扩散后会逐渐趋于均匀，由于在台阶面上还需要设置螺孔，以便螺栓通过，因此这里的台阶面数量优选依据整个试验件尺寸定制，既要保证螺栓正常通过，由要避免台阶数量过少导致本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种加筋壁板剪切试验夹具，其特征在于：包括八个夹持件，所述夹持件包括分别设置在两端的宽度相对较大的大耳片(1)以及宽度相对较小的小耳片(3)，所述大耳片(1)与小耳片(3)之间设置有螺栓连接区(2)，所述螺栓连接区(2)在与加筋壁板试验件背离的一面上自大耳片(1)向小耳片(3)方向设置有若干台阶，并呈阶梯性由厚变薄，所述螺栓连接区(2)与所述加筋壁板试验件接触的一面为平面，在螺栓连接区(2)任一台阶面上设置有螺栓通孔，所述螺栓连接区(2)自大耳片(1)向小耳片(3)方向由宽变窄平滑过渡，四个所述夹持件依次对接构成夹持四边形，两个所述夹持四边形设置在所述加筋壁板试验件的两端面周边，并通过螺栓对接固定，任一四边形内的夹持件相互对接后，所述夹持件的大耳片(1)的通孔对齐，形成剪切力加载端，所述夹持件的小耳片(3)的通孔对齐，并置有销轴。

【技术特征摘要】
1.一种加筋壁板剪切试验夹具，其特征在于：包括八个夹持件，所述夹持件包括分别设置在两端的宽度相对较大的大耳片(1)以及宽度相对较小的小耳片(3)，所述大耳片(1)与小耳片(3)之间设置有螺栓连接区(2)，所述螺栓连接区(2)在与加筋壁板试验件背离的一面上自大耳片(1)向小耳片(3)方向设置有若干台阶，并呈阶梯性由厚变薄，所述螺栓连接区(2)与所述加筋壁板试验件接触的一面为平面，在螺栓连接区(2)任一台阶面上设置有螺栓通孔，所述螺栓连接区(2)自大耳片(1)向小耳片(3)方向由宽变窄平滑过渡，四个所述夹持件依次对接构成夹持四边形，两个所述夹持四边形设置在所述加筋壁板试验件的两端面周边，并通过螺栓对接固定，任一四边形内的夹持件相互对接后，所述夹持件的大耳片(1)的通孔对齐，形成剪切...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘存，万亚锋，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所，
类型：新型
国别省市：陕西;61