一种三点弯曲剪力场梁疲劳试验夹具制造技术

本实用新型专利技术属飞机疲劳强度试验领域，涉及一种三点弯曲剪力场梁疲劳试验夹具。该夹具由横梁(1)、端板(2)、上压头圆轴(3)和下底盘圆轴(4)组成；其中，横梁(1)两端与端板(2)通过螺栓连接，下底盘圆轴(4)与横梁(1)底部通过螺栓连接，上压头圆轴(3)用于试验加载；所述的横梁(1)采用大刚度设计方式，并在横梁中间设置限位挡板，端板(2)的端柱两端设置限位挡板，上压头圆轴(3)两端设置限位挡板，所述横梁(1)上端面两端设置有支持压头，采用本实用新型专利技术提出的夹具，避免了试验件出现过大面外弯曲和整体滑动，保证试验件考核真实，同时降低试验风险的目的，避免了不必要的人力、物力资源损失。

A fatigue test fixture for beams in three-point bending shear field

【技术实现步骤摘要】
一种三点弯曲剪力场梁疲劳试验夹具
本技术属飞机疲劳强度试验领域，涉及一种三点弯曲剪力场梁疲劳试验夹具。
技术介绍
在飞机结构设计中，需要针对机身蒙皮剪切疲劳问题进行试验设计。关于三点弯曲剪力场梁疲劳试验夹具设计问题，其中关键核心为2点：1.设计合适的限位挡板，解决剪切场梁试验件面外弯曲和整体移动问题；2.合理加载点和支持点压头形式，保证加载点处无较大的应力集中。现有的夹具设计技术，往往会导致试验件出现面外弯曲、整体移动以及加载点处应力集中过于严重的问题，极易在非考核段提前发生疲劳破坏，最终使得试验失去意义,造成了人力和物力上的损失。因此，如何设计出一个三点弯曲剪力场梁疲劳试验夹具，避免试验件过度面外弯曲位移，减轻夹具和试验件之间的摩擦，实现载荷传递均匀，是解决这一问题的关键所在。这样设计出来的达到降低试验风险，减少试验成本的目的。
技术实现思路
技术目的：设计一种三点弯曲剪力场梁疲劳试验夹具，以避免试验件过度面外弯曲位移，减轻夹具和试验件之间的摩擦，实现载荷传递均匀，技术方案：本技术提供了一种三点弯曲剪力场梁疲劳试验夹具，由横梁(1)、端板(2)、上压头圆轴(3)和下底盘圆轴(4)组成，横梁(1)两端与端板(2)通过螺栓连接，下底盘圆轴(4)与横梁(1)底部通过螺栓连接，上压头圆轴(3)用于试验加载；其特征在于：所述的横梁(1)采用大刚度设计方式，并在横梁中间设置限位挡板，端板(2)的两端靠内一侧设置限位挡板，上压头圆轴(3)两端设置限位挡板，所述横梁(1)上端面两端与端板(2)连接处设置有支持压头，支持压头作为试验件的支持点。该夹具避免了试验件出现过大面外弯曲和整体滑动，保证试验件考核真实，同时降低试验风险的目的，避免了不必要的人力、物力资源损失。进一步的，所有限位挡板表面有一层聚四氟乙烯垫板，可以减轻夹具和试验件之间的摩擦。进一步的，上压头圆轴(3)和下底盘圆轴(4)同心，保证载荷加载中心过考核剖面形心。进一步的，上压头圆轴(3)采用圆柱形的压头，支持压头采用圆柱形的压头，保证加载点处无较大的应力集中，避免裂纹从该处萌生，保证疲劳试验在考核区破坏。进一步的，支持压头可根据试验件尺寸在横梁上平移。进一步的，在端板(2)的上端设置有端柱(2a)，以增强端板的强度。有益技术效果：避免了试验件出现过大面外弯曲和整体滑动，保证试验件考核真实，同时降低试验风险的目的，避免了不必要的人力、物力资源损失。附图说明图1是本技术夹具主视图；图2是本技术的具体实施示意图；图3是本技术夹具加载示意图；编号说明：1横梁，2端柱与端板，3上压头圆轴，4下底盘圆轴，5夹具，6试验件，2a-端柱。具体实施方式为了更清楚地说明本技术实施例技术中的技术方案，下面结合附图和实施例对本技术进一步详细的说明。参见附图1-3，本技术提供了一种三点弯曲剪力场梁疲劳试验夹具，包括横梁(1)、端板(2)、上压头圆轴(3)和下底盘圆轴(4)，并与试验件相连，其特征在于，所述的横梁(1)采用大刚度设计方式，并在横梁中间设置限位挡板，端板(2)在前后左右四个方向设置限位挡板，上压头圆轴(3)中间位置设置限位挡板。避免了试验件出现过大面外弯曲和整体滑动，保证试验件考核真实，同时降低试验风险的目的，避免了不必要的人力、物力资源损失。在上述夹具的基础上，所有限位挡板表面设置有一层聚四氟乙烯垫板，可以减轻夹具和试验件之间的摩擦。在上述夹具的基础上，上压头圆轴(3)和下底盘圆轴(4)同心，保证载荷加载中心过考核剖面形心。在上述夹具的基础上，加载点和两个支持点采用圆柱形的压头，保证加载点处无较大的应力集中，避免裂纹从该处萌生，保证疲劳试验在考核区破坏。以某飞机三点弯曲剪力场梁疲劳试验夹具为例：如图3所示为该试验实施的示意图，包括夹具5、试验件6。如果按照现有的夹具设计技术，往往会导致试验件出现面外弯曲、整体移动以及加载点处应力集中过于严重的问题，试验结果不可信，造成不必要的人力、物力损失。按照本技术所设计的夹具在试验件下缘的两端和中间以及上缘的两端和中间压头等六个位置采限位用挡板防止试件面外弯曲，并且所有挡板表面有一层聚四氟乙烯垫板，用来减轻和试件之间的摩擦，保证试验件加载真实性。在试验中测试试验件正反两面应变对称情况，并与有限元分析结果相吻合，试验结果真实可信，证明了本技术的可行性。需要注意的是，尽管上述说明示出并描述了本技术的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本技术并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述技术构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本技术的精神和范围，则都应在本技术所附权利要求的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三点弯曲剪力场梁疲劳试验夹具，由横梁(1)、端板(2)、上压头圆轴(3)和下底盘圆轴(4)组成，横梁(1)两端与端板(2)通过螺栓连接，下底盘圆轴(4)与横梁(1)底部通过螺栓连接，上压头圆轴(3)用于试验加载；其特征在于：所述的横梁(1)采用大刚度设计方式，并在横梁中间设置限位挡板，端板(2)的两端靠内一侧设置限位挡板，上压头圆轴(3)两端设置限位挡板，所述横梁(1)上端面两端与端板(2)连接处设置有支持压头，用于支撑试验件。

【技术特征摘要】
1.一种三点弯曲剪力场梁疲劳试验夹具，由横梁(1)、端板(2)、上压头圆轴(3)和下底盘圆轴(4)组成，横梁(1)两端与端板(2)通过螺栓连接，下底盘圆轴(4)与横梁(1)底部通过螺栓连接，上压头圆轴(3)用于试验加载；其特征在于：所述的横梁(1)采用大刚度设计方式，并在横梁中间设置限位挡板，端板(2)的两端靠内一侧设置限位挡板，上压头圆轴(3)两端设置限位挡板，所述横梁(1)上端面两端与端板(2)连接处设置有支持压头，用于支撑试验件。2.根据权利要求1所述的一种三点弯曲剪力场梁疲劳试验夹具，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱亮，张彦军，李小鹏，雷晓欣，史志俊，
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