一种大尺寸双向加载疲劳试验件制造技术

本实用新型专利技术提供了一种大尺寸双向加载疲劳试验件，包括蒙皮、齿形垫板、斜削垫板、长桁和试验件，通过螺钉连接，首先，确定试验件的考核区域尺寸，在考核区域尺寸的基础上，将蒙皮长宽各加大300mm；其次，在蒙皮四个角各切掉一个R＝300mm的1/4圆蒙皮；最后，在长桁方向，使用齿形垫板连接长桁与试验加载端连接，在垂直长桁方向，使用斜削垫板与试验加载端连接。试验件双垂向同时进行拉伸疲劳试验，消除双向交互载荷对蒙皮四角处的影响，保证试验破坏发生在考核区。

A large size fatigue test piece under biaxial loading

【技术实现步骤摘要】
一种大尺寸双向加载疲劳试验件
本技术属飞机结构强度试验领域，涉及飞机结构强度试验领域中一种双向加载试验件的设计。
技术介绍
在飞机结构强度试验中，需要针对机身壁板大开口(窗户、应急门等)、机翼壁板大开口(油箱检查口盖)等面内双向受载的结构进行疲劳试验设计，其中核心为2点：1.解决试验件双垂向载荷分别均匀传递到考核区，保证各方向等直段的应力与设计应力一致；2.有效降低双垂向加载端的载荷在试验件的四角的交互作用。机身壁板大开口、机翼壁板大开口等大尺寸双向加载结构进行疲劳试验规划设计。在这些试验中都涉及到试验件的设计问题，其中关键核心为2点：解决试验件双垂向载荷分别均匀传递到考核区，保证各方向等直段的应力与设计应力一致；2.有效降低双垂向加载端的载荷在试验件的四角的交互作用。现有技术的大尺寸双向加载结构疲劳试验一般采用封闭盒段进行，边充气加压边加载，结构尺寸大、加载周期长，目前还没有采用大平板结构的大尺寸双向加载结构疲劳试验设计。因此，如何设计出一种大尺寸双向加载疲劳试验件，使得试验件双垂向载荷分别均匀传递到考核区，并能有效降低双垂向加载端载荷在试验件的四角的交互作用，是解决这一问题的关键所在。
技术实现思路
技术目的：提出一种大尺寸双向加载疲劳试验件，使得试验件双垂向载荷分别均匀传递到考核区，并能有效降低双垂向加载端载荷在试验件的四角的交互作用技术方案：一种大尺寸双向加载疲劳试验件，包括蒙皮、齿形垫板、斜削垫板、长桁和试验件，蒙皮、斜削垫板、试验件通过螺钉连接，长桁通过螺钉与试验件连接；在长桁两端使用齿形垫板将长桁与试验加载端连接，在垂直长桁方向，使用斜削垫板与试验加载端连接，从而实现试验件的双向加载；加载试验时，确定试验件的考核区域尺寸；在考核区域尺寸的基础上，将蒙皮长宽各加大300mm。其次，在蒙皮4个角各切掉一个R＝300mm的1/4圆蒙皮。再次，在长桁两端，使用齿形垫板将长桁与试验加载端连接，使得在等直段长桁蒙皮的应力一致；在垂直长桁方向，使用斜削垫板与试验加载端连接。进一步的，齿形垫板、斜削垫板与底边的夹角为3±1°。进一步的，对蒙皮4个角进行导圆处理。有益技术效果：大尺寸双向加载疲劳试验件经此设计后，试验加载端的载荷可以均匀的传递到考核区上，同时消除了四角的双向加载交互影响，使得大尺寸双向加载疲劳核段的试验结果真实可靠。附图说明图1是本技术试验件整体结构示意图，图2是本技术中蒙皮结构示意图，图3是本技术的齿形垫板示意图，图4是本技术的斜削垫板示意图，图5是齿形垫板、斜削垫板与底边的夹角示意图，图6是本技术的长桁示意图，图7是本技术的试验件示意图；其中：1-蒙皮，2-齿形垫板，3-斜削垫板，4-长桁，5-试验件。具体实施方式本技术提供了一种大尺寸双向加载疲劳试验件，包括蒙皮1、齿形垫板2、斜削垫板3、长桁4和试验件5，三者通过螺钉连接。其特征在于，首先，确定试验件的考核区域尺寸，在考核区域尺寸的基础上，将蒙皮长宽各加大300mm；其次，在蒙皮四个角各切掉一个R＝300mm的1/4圆蒙皮，同时对蒙皮4个角进行导圆处理；最后，在长桁方向，使用齿形垫板连接长桁与试验加载端连接，在垂直长桁方向，使用斜削垫板与试验加载端连接，齿形垫板、斜削垫板与底边的夹角为3.86°(图5)。以某飞机大尺寸双向加载疲劳试验件为例：如图1所示为该试验的示意图，包括蒙皮1(图2)、齿形垫板2(图3)、斜削垫板3(图4)、长桁4(图6)和试验件5(图7)。如果按照现有技术进行试验件设计，仅能单向加载疲劳载荷。按照本技术所设计的试验件形式，试验双向加载端的载荷分别通过齿形垫板、斜削垫板传递到考核区，在试验中测试各方向试验等直段的应力与设计应力大小一致，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】
1.一种大尺寸双向加载疲劳试验件，包括蒙皮、齿形垫板、斜削垫板、长桁和试验件，其特征在于：蒙皮、斜削垫板、试验件通过螺钉连接，长桁通过螺钉与试验件连接；在长桁两端使用齿形垫板将长桁与试验加载端连接，在垂直长桁方向，使用斜削垫板与试验加载端连接，从而实现试验件的双向加载。

【技术特征摘要】
1.一种大尺寸双向加载疲劳试验件，包括蒙皮、齿形垫板、斜削垫板、长桁和试验件，其特征在于：蒙皮、斜削垫板、试验件通过螺钉连接，长桁通过螺钉与试验件连接；在长桁两端使用齿形垫板将长桁与试验加载端连接，在垂直长桁方向，使用斜削垫板与试验加载端连接，从而实现试验件的双向加载。2.根据权利要求1所述的一种大尺...

【专利技术属性】
技术研发人员：纪露明，朱亮，雷晓欣，李小鹏，
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