一种用于疲劳试验的翼身对接壁板及其试验方法技术

本申请涉及飞机结构设计与试验验证技术领域，具体涉及一种用于疲劳试验的翼身对接壁板及其试验方法，所述用于疲劳试验的翼身对接壁板包括：夹板、对接带板(3)以及用于连接夹板和对接带板(3)的蒙皮(4)和长桁(5)。夹板包括第一夹板和第二夹板，第一夹板和第二夹板均包括上夹板和下夹板，下夹板与上夹板螺栓连接；对接带板包括上对接带板和下对接带板，下对接带板与上对接带板螺栓连接；第一夹板以及第二夹板通过蒙皮和长桁对称设置在对接带板的两端。本申请解决了飞机翼身全尺寸结构试验加载条件复杂、成本高、周期长和风险大的问题，提高翼身对接结构的可靠性，降低成本，具有极大的社会和经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种用于疲劳试验的翼身对接壁板及其试验方法
本申请属于飞机结构设计与试验验证
，特别涉及一种用于疲劳试验的翼身对接壁板及其试验方法。
技术介绍
翼身对接结构是飞机结构中的关键传力通道，其连接形式和受载复杂，须通过合理的结构布局及选材、精巧的细节设计及合适的制造工艺、可靠的防腐设计等手段来保证翼身对接结构重要连接区兼具高可靠性和疲劳长寿命的特点，在服役周期内尽可能不发生疲劳破坏。目前，国内对该类结构的设计验证多是通过全尺寸结构试验结合仿真技术来研究细节传力特征，评估其疲劳寿命和可靠性。但是，全尺寸结构试验过程复杂，成本较高，验证周期较长；仿真分析虽然成本低、速度快，但是精度难以满足要求。因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。
技术实现思路
本申请的目的是提供了一种用于疲劳试验的翼身对接壁板及其试验方法，以解决现有技术存在的至少一个问题。本申请的技术方案是：一种用于疲劳试验的翼身对接壁板，包括：夹板，所述夹板包括第一夹板和第二夹板，所述第一夹板和所述第二夹板均包括上夹板和下夹板，所述下夹板与所述上夹板螺栓连接；对接带板，所述对接带板包括上对接带板和下对接带板，所述下对接带板与所述上对接带板螺栓连接；所述第一夹板以及所述第二夹板通过蒙皮和长桁对称设置在所述对接带板的两端。可选地，所述蒙皮包括两个，一个所述蒙皮的一端设置在所述第一夹板的上夹板与下夹板之间，另一端设置在所述对接带板的上对接带板与下对接带板之间，另一个所述蒙皮的一端设置在所述第二夹板的上夹板与下夹板之间，另一端设置在所述对接带板的上对接带板与下对接带板之间；所述长桁包括多个，呈T型，所述上夹板以及所述上对接带板的对应端开设有相匹配的豁口，所述长桁一侧与所述蒙皮贴合并固定，另一侧从各个所述豁口中突出。可选地，所述螺栓为高锁螺栓。可选地，所述夹板为30CrMnSiA材料，所述上对接带板为钛合金制件，所述下对接带板、所述蒙皮以及所述长桁为铝合金制件。可选地，所述用于疲劳试验的翼身对接壁板的长度为1800mm，宽度为510mm，最大厚度为52.5mm。可选地，所述第一夹板和所述第二夹板远离所述对接带板的一端呈梯形。一种用于疲劳试验的翼身对接壁板的试验方法，基于如上所述的用于疲劳试验的翼身对接壁板，包括：步骤一：将用于疲劳试验的翼身对接壁板的第一夹板安装在试验机的上液压夹头上，第二夹板安装在试验机的下液压夹头上，保证翼身对接壁板的垂直度和对中程度；步骤二：将翼身对接壁板的预施加的载荷谱进行处理，按要求的格式输入控制系统；步骤三：通过控制系统控制试验机的上液压夹头和下液压夹头，对翼身对接壁板开展试验验证；步骤四：通过数据采集系统采集并存储应变数据，并对所述应变数据进行分析。可选地，所述试验机的规格为100t。可选地，步骤二中所述载荷谱为随机谱，最大载荷800kN。可选地，步骤四中所述应变数据包括施加的载荷以及翼身对接壁板产生的位移。专利技术至少存在以下有益技术效果：本申请的用于疲劳试验的翼身对接壁板，对飞机实际结构进行了优化设计，通过夹板结构保证了其在试验时无需设计其它夹具工具，既降低设计成本，又极大地减少试验安装、拆卸及检查所需的工作量、降低人力成本，该翼身对接壁板形式简单，解决了飞机机翼机身全尺寸结构试验加载条件复杂、成本高、周期长和风险大的问题，提高了翼身对接结构的可靠性。附图说明图1是本申请用于疲劳试验的翼身对接壁板的正视图；图2是本申请用于疲劳试验的翼身对接壁板的后视图；图3是本申请用于疲劳试验的翼身对接壁板的上夹板示意图；图4是本申请用于疲劳试验的翼身对接壁板的下夹板示意图；图5是本申请用于疲劳试验的翼身对接壁板的上对接带板示意图；图6是本申请用于疲劳试验的翼身对接壁板的下对接带板示意图；图7是本申请用于疲劳试验的翼身对接壁板的蒙皮正视图；图8是本申请用于疲劳试验的翼身对接壁板的蒙皮侧视图；图9是本申请用于疲劳试验的翼身对接壁板的一个实施例中长桁示意图；图10是图8的截面图；图11是本申请用于疲劳试验的翼身对接壁板的另一个实施例中长桁示意图；图12是本申请用于疲劳试验的翼身对接壁板的另一个实施例中长桁示意图；图13是本申请用于疲劳试验的翼身对接壁板的高锁螺栓布局图；图14是本申请用于疲劳试验的翼身对接壁板的试验机的正视图；图15是本申请用于疲劳试验的翼身对接壁板的试验机的侧视图；其中：1-第一夹板；2-第二夹板；3-对接带板；4-蒙皮；5-长桁。具体实施方式为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，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，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施例进行详细说明。在本申请的描述中，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申请和简化描述，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申请保护范围的限制。下面结合附图1至图15对本申请做进一步详细说明。本申请提供了一种用于疲劳试验的翼身对接壁板，包括：夹板、对接带板3以及用于连接夹板和对接带板3的蒙皮4和长桁5。具体的，夹板包括第一夹板1和第二夹板2，第一夹板1和第二夹板2均包括上夹板和下夹板，下夹板与上夹板螺栓连接；对接带板3包括上对接带板和下对接带板，下对接带板与上对接带板螺栓连接；第一夹板1以及第二夹板2通过蒙皮4和长桁5对称设置在对接带板3的两端。本实施例中，蒙皮4包括两个，其厚度呈阶梯形变化，一个蒙皮4的一端设置在第一夹板1的上夹板与下夹板之间并通过螺栓固定，另一端设置在对接带板3的上对接带板与下对接带板之间并通过螺栓固定，另一个蒙皮4的一端设置在第二夹板2的上夹板与下夹板之间并通过螺栓固定，另一端设置在对接带板3的上对接带板与下对接带板之间并通过螺栓固定；长桁5包括多个，呈T型，通过在上夹板以及上对接带板的对应端开设有相匹配的豁口，长桁5一侧与蒙皮4贴合并通过螺栓固定，另一侧从各个豁口中突出。本实施例中，优选长桁5设置6个，每侧设置3个长桁5连接每个夹板与对接带板3，如图11所示的长桁5设置在中间位置，图12与图13所示的长桁5分别设置在上下两侧。有利的是，本实施例中，夹持区的上对接板、蒙皮4、长桁5、下对接板之间，传载区的蒙皮4、长桁5，以及对接区的上对接带板、蒙皮4、长桁5、下对接带板之间均通过CFBL1007AP高锁螺栓固定，其直径和长度随位置变化合理布置，该翼身对接壁板的对接区、传载区和夹持区通过高锁螺栓的合理布置形成一体，结构设计形式新颖，简化了试验加载边界条件。有利的是，本实施例中，第一夹板1和第二夹板2的材质为30CrMnSiA材料，上对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于疲劳试验的翼身对接壁板，其特征在于，包括：夹板，所述夹板包括第一夹板(1)和第二夹板(2)，所述第一夹板(1)和所述第二夹板(2)均包括上夹板和下夹板，所述下夹板与所述上夹板螺栓连接；对接带板(3)，所述对接带板(3)包括上对接带板和下对接带板，所述下对接带板与所述上对接带板螺栓连接；所述第一夹板(1)以及所述第二夹板(2)通过蒙皮(4)和长桁(5)对称设置在所述对接带板(3)的两端。

【技术特征摘要】
1.一种用于疲劳试验的翼身对接壁板，其特征在于，包括：夹板，所述夹板包括第一夹板(1)和第二夹板(2)，所述第一夹板(1)和所述第二夹板(2)均包括上夹板和下夹板，所述下夹板与所述上夹板螺栓连接；对接带板(3)，所述对接带板(3)包括上对接带板和下对接带板，所述下对接带板与所述上对接带板螺栓连接；所述第一夹板(1)以及所述第二夹板(2)通过蒙皮(4)和长桁(5)对称设置在所述对接带板(3)的两端。2.根据权利要求1所述的用于疲劳试验的翼身对接壁板，其特征在于，所述蒙皮(4)包括两个，一个所述蒙皮(4)的一端设置在所述第一夹板(1)的上夹板与下夹板之间，另一端设置在所述对接带板(3)的上对接带板与下对接带板之间，另一个所述蒙皮(4)的一端设置在所述第二夹板(2)的上夹板与下夹板之间，另一端设置在所述对接带板(3)的上对接带板与下对接带板之间；所述长桁(5)包括多个，呈T型，所述上夹板以及所述上对接带板的对应端开设有相匹配的豁口，所述长桁(5)一侧与所述蒙皮(4)贴合并固定，另一侧从各个所述豁口中突出。3.根据权利要求1所述的用于疲劳试验的翼身对接壁板，其特征在于，所述螺栓为高锁螺栓。4.根据权利要求1所述的用于疲劳试验的翼身对接壁板，其特征在于，所述夹板为30CrMnSiA材料，所述上对接带板为钛合金制件，所述下对接带板、所述蒙皮(4)以及所述长桁(5)为铝合金制...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊俊铃，陈先民，常文魁，李三元，吕媛波，张文东，庞宝才，
申请(专利权)人：中国飞机强度研究所，
类型：发明
国别省市：陕西,61