一种曲板综合试验装置制造方法及图纸

本申请属于飞机强度试验技术研究领域，特别涉及一种曲板综合试验装置，包括试验件组件、三角形组件阵列、轴向及弯曲加载组件以及剪切加载组件；其中，三角形组件阵列包括三角形组件、地板梁加载三角形组件，用于给试验件施加环向载荷、地板梁拉伸、压缩、弯曲载荷；轴向及弯曲加载组件包括底座平台、固定端组件、活动端组件，用于将端部载荷施加到剪切加载组件；剪切加载组件包括承载框架、直边加载框架以及拉杆组件，用于对试验件的两直边施加方向相反的剪力。本申请的曲板综合试验装置，既可以单独施加拉伸/压缩、剪切、气密、弯曲、端部剪切、地板梁的拉伸/压缩、弯曲等载荷，还可进行以上任意载荷的联合加载，同时各个载荷的施加互不干涉。

【技术实现步骤摘要】
一种曲板综合试验装置
本申请属于飞机强度试验技术研究领域，特别涉及一种曲板综合试验装置。
技术介绍
曲板综合强度试验主要研究机身曲板的静力、疲劳及损伤容限等性能，并为机身壁板等结构的设计分析、结构优化及损伤修理等提供依据，在飞机机身机构的预先研究和型号验证中占有十分重要的地位。为此，世界各国都在积极的研发曲板综合试验装置，但是，目前曲板综合试验装置至少存在如下不足：1、通过多个液压作动器在试件一端协调加载，力控的同时又有位移控制的要求，控制难度和风险较大；另外，试件局部无法模拟真实的变形过程；2、载荷施加具有局限性，例如无法实现对曲板施加端部剪切载荷、弯曲载荷、地板梁的拉伸、压缩和弯曲载荷。
技术实现思路
为了解决上述至少一个技术问题，本申请提供了一种曲板综合试验装置。本申请公开了一种曲板综合试验装置，包括试验件组件、三角形组件阵列、轴向及弯曲加载组件以及剪切加载组件，其中所述试验件组件包括：曲板状的试验件；曲边加载接头，固定设置在所述试验件的曲边上；直边蒙皮内侧接头和直边蒙皮外侧接头，共同设置在所述试验件的直边上，且所述直边蒙皮外侧接头的外侧翻边上装有直边剪切加载接头，另外，在所述试验件有框的位置处的直边蒙皮内侧接头上还具有一对分别布置在框两侧的框接头；地板梁加载耳片，与所述试验件中H形地板梁连接；地板梁加载接头，与所述试验件中L形地板梁连接；所述三角形组件阵列包括：多个三角形组件，设置在所述试验件底部，用于给试验件施加环向载荷；多个地板梁加载三角形组件，每个所述地板梁加载三角形组件采用与所述三角形组件的相同结构，除此之外，还在顶部铰接有两个地板梁作动器，两个地板梁作动器又分别通过地板梁载荷传感器连接至地板梁加载耳片和地板梁加载接头，其中，地板梁加载三角形组件与三角形组件并列交错分布，用于给试验件施加环向载荷和地板梁拉伸、压缩、弯曲载荷；所述轴向及弯曲加载组件包括：水平设置的底座平台；直线长导轨，固定设置所述底座平台上；固定端梁，通过两根立柱设置在所述底座平台的一侧顶部；固定端过渡段，一端与所述固定端梁连接，另一端与所述试验件组件一侧的曲边加载接头连接；端部剪切作动器，一端铰接至所述立柱顶端，另一端连接有端部剪切载荷传感器；活动端梁，通过底部的滑动组件滑动设置在所述直线长导轨上；活动端过渡段，一端与所述活动端梁连接，另一端与所述试验件组件另一侧的曲边加载接头连接；两个轴向作动器，水平并列铰接在所述固定端梁与所述活动端梁之间，且分布在所述试验件组件的径向两侧；所述剪切加载组件包括：承载框架，底部两端分别铰接至所述固定端过渡段与活动端过渡段顶部，且位于所述试验件组件顶部，其中，所述剪切载荷传感器端部铰接至所述承载框架的靠近所述活动端过渡段的一端；合力杠杆，设置在所述承载框架上，顶端与相互连接的调节螺套和剪切合力传感器连接，底端与所述活动端过渡段铰接；直边加载框架，固定设置在所述承载框架的两侧，用于对所述试验件的两直边施加方向相反的剪力；拉杆组件，固定连接在所述承载框架与直边加载框架之间，以增加连接刚度。根据本申请的至少一个实施方式，所述地板梁加载三角形组件和所述三角形组件均包括：半三角形，其顶端设置有三角形接头，底部设置有转动单耳；转动双耳，其顶部与两个所述半三角形的转动单耳铰接，且所述转动双耳的底部设置有滑块；过渡支撑梁，其顶部设置有与所述转动双耳的滑块相适配的直线导轨，底部设置有与所述直线长导轨相适配的滑块，且所述转动双耳在直线导轨上的滑动方向垂直于所述过渡支撑梁在所述直线长导轨上的滑动方向；环向均载器，一端与一个所述半三角形的竖直梁铰接，另一端通过环向载荷传感器与另一个所述半三角形的竖直梁铰接；其中，所述地板梁加载三角形组件中的两个所述地板梁作动器是铰接在另一个所述半三角形的横梁上。根据本申请的至少一个实施方式，所述环向均载器的一端通过一个环向均载器单耳与一个所述半三角形的竖直梁铰接，环向载荷传感器通过另一个环向均载器单耳与另一个所述半三角形的竖直梁铰接；所述地板梁作动器的底部通过地板梁作动器高双耳铰接在另一个所述半三角形的横梁上，地板梁载荷传感器的顶部通过地板梁前双耳连接至地板梁加载耳片和地板梁加载接头。根据本申请的至少一个实施方式，所述轴向及弯曲加载组件还包括：L形梁，固定设置在所述立柱顶部，且所述L形梁上设置有双耳，其中，所述端部剪切作动器的一端与所述双耳连接；依次设置在所述活动端梁两侧下方的过渡立柱和活动端三角梁；支撑梁，设置在所述活动端三角梁的两侧下方，且设有可伸缩的支撑丝杠；活动端下直梁，设置在所述活动端三角梁中部下方，且所述活动端下直梁的底部两侧分别设置有与所述直线长导轨相适配的滑动组件。根据本申请的至少一个实施方式，所述滑动组件包括：过渡支撑梁，其顶部设置有相适配的滑块和直线导轨，其底部设置有与所述直线长导轨相适配的滑块。根据本申请的至少一个实施方式，所述轴向及弯曲加载组件还包括：端面密封挡板，分别设置在所述固定端梁的底部以及所述活动端梁和活动端过渡段的底部。根据本申请的至少一个实施方式，所述剪切加载组件中，所述承载框架包括：两根平行设置的横梁，其中一根所述横梁两端连接有前角梁，另一根所述横梁两端连接有后角梁；两根平行设置的直梁，所述直梁的一端固定连接至前角梁，另一端固定连接至同侧的后角梁；端部剪切加载单耳，固定在后角梁上，用于与所述剪切载荷传感器铰接；其中所述合力杠杆是设置在具有前角梁的所述横梁上。根据本申请的至少一个实施方式，所述直边加载框架包括：框式结构，由后梁、两个边梁及曲杠杆支梁构成；多个前后梁拉杆，平行并列设置在后梁和曲杠杆支梁之间；塔形件，其腰部和顶部分别装有塔腰单耳和塔顶单耳，所述塔腰单耳与边梁连接，所述塔顶单耳与纵杠杆直梁连接；多个直边加载机构，均匀分布在所述框式结构中，用于对所述试验件的两直边施加方向相反的剪力。根据本申请的至少一个实施方式，所述直边加载机构包括：剪切均载器，一端通过剪切均载器后双耳固定在后梁上，另一端依次连接有剪切载荷传感器和剪切均载器前双耳；曲杠杆，铰接在所述曲杠杆支梁上，且所述曲杠杆的一端与所述剪切均载器前双耳铰接，另一端设有内滑道；直杠杆，其顶部通过滚轮系统滚动设置所述内滑道中，其底部双耳结构与所述试验件组件上的直边剪切加载接头相连，另外，所述直杠杆的中部开孔，孔内设置有相适配的滚动轴承和支点滚轮；导向套，固定在纵杠杆直梁上，且所述导向套具有与所述直杠杆的支点滚轮相适配的内侧轨道。根据本申请的至少一个实施方式，所述曲板综合试验装置还包括密封组件，所述密封组件包括：由蜂窝板和聚四氟乙烯层接而成的蜂窝板聚四本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种曲板综合试验装置，其特征在于，包括试验件组件（100）、三角形组件阵列（200）、轴向及弯曲加载组件（300）以及剪切加载组件（400），其中/n所述试验件组件（100）包括：/n曲板状的试验件（101）；/n曲边加载接头（102），固定设置在所述试验件（101）的曲边上；/n直边蒙皮内侧接头（103）和直边蒙皮外侧接头（108），共同设置在所述试验件（101）的直边上，且所述直边蒙皮外侧接头（108）的外侧翻边上装有直边剪切加载接头（109），另外，在所述试验件（101）有框的位置处的直边蒙皮内侧接头（103）上还具有一对分别布置在框两侧的框接头（104）；/n地板梁加载耳片（105），与所述试验件（101）中H形地板梁连接；/n地板梁加载接头（107），与所述试验件（101）中L形地板梁连接；/n所述三角形组件阵列（200）包括：/n多个三角形组件（202），设置在所述试验件（101）底部，用于给试验件（101）施加环向载荷；/n多个地板梁加载三角形组件（201），每个所述地板梁加载三角形组件（201）采用与所述三角形组件（202）的相同结构，除此之外，还在顶部铰接有两个地板梁作动器（201o），两个地板梁作动器（201o）又分别通过地板梁载荷传感器（201p）连接至地板梁加载耳片（105）和地板梁加载接头（107），其中，地板梁加载三角形组件（201）与三角形组件（202）并列交错分布，用于给试验件（101）施加环向载荷和地板梁拉伸、压缩、弯曲载荷；/n所述轴向及弯曲加载组件（300）包括：/n水平设置的底座平台（301）；/n直线长导轨（302），固定设置所述底座平台（301）上；/n固定端梁（304），通过两根立柱（303）设置在所述底座平台（301）的一侧顶部；/n固定端过渡段（309），一端与所述固定端梁（304）连接，另一端与所述试验件组件（100）一侧的曲边加载接头（102）连接；/n端部剪切作动器（306），一端铰接至所述立柱（303）顶端，另一端连接有端部剪切载荷传感器（307）；/n活动端梁（313），通过底部的滑动组件（321）滑动设置在所述直线长导轨（302）上；/n活动端过渡段（312），一端与所述活动端梁（313）连接，另一端与所述试验件组件（100）另一侧的曲边加载接头（102）连接；/n两个轴向作动器（310），水平并列铰接在所述固定端梁（304）与所述活动端梁（313）之间，且分布在所述试验件组件（100）的径向两侧；/n所述剪切加载组件（400）包括：/n承载框架（401），底部两端分别铰接至所述固定端过渡段（309）与活动端过渡段（312）顶部，且位于所述试验件组件（100）顶部，其中，所述剪切载荷传感器（307）端部铰接至所述承载框架（401）的靠近所述活动端过渡段（312）的一端；/n合力杠杆（401g），设置在所述承载框架（401）上，顶端与相互连接的调节螺套（401e）和剪切合力传感器（401f）连接，底端与所述活动端过渡段（312）铰接；/n直边加载框架（402），固定设置在所述承载框架（401）的两侧，用于对所述试验件（101）的两直边施加方向相反的剪力；/n拉杆组件（403），固定连接在所述承载框架（401）与直边加载框架（402）之间，以增加连接刚度。/n...

【技术特征摘要】
1.一种曲板综合试验装置，其特征在于，包括试验件组件（100）、三角形组件阵列（200）、轴向及弯曲加载组件（300）以及剪切加载组件（400），其中
所述试验件组件（100）包括：
曲板状的试验件（101）；
曲边加载接头（102），固定设置在所述试验件（101）的曲边上；
直边蒙皮内侧接头（103）和直边蒙皮外侧接头（108），共同设置在所述试验件（101）的直边上，且所述直边蒙皮外侧接头（108）的外侧翻边上装有直边剪切加载接头（109），另外，在所述试验件（101）有框的位置处的直边蒙皮内侧接头（103）上还具有一对分别布置在框两侧的框接头（104）；
地板梁加载耳片（105），与所述试验件（101）中H形地板梁连接；
地板梁加载接头（107），与所述试验件（101）中L形地板梁连接；
所述三角形组件阵列（200）包括：
多个三角形组件（202），设置在所述试验件（101）底部，用于给试验件（101）施加环向载荷；
多个地板梁加载三角形组件（201），每个所述地板梁加载三角形组件（201）采用与所述三角形组件（202）的相同结构，除此之外，还在顶部铰接有两个地板梁作动器（201o），两个地板梁作动器（201o）又分别通过地板梁载荷传感器（201p）连接至地板梁加载耳片（105）和地板梁加载接头（107），其中，地板梁加载三角形组件（201）与三角形组件（202）并列交错分布，用于给试验件（101）施加环向载荷和地板梁拉伸、压缩、弯曲载荷；
所述轴向及弯曲加载组件（300）包括：
水平设置的底座平台（301）；
直线长导轨（302），固定设置所述底座平台（301）上；
固定端梁（304），通过两根立柱（303）设置在所述底座平台（301）的一侧顶部；
固定端过渡段（309），一端与所述固定端梁（304）连接，另一端与所述试验件组件（100）一侧的曲边加载接头（102）连接；
端部剪切作动器（306），一端铰接至所述立柱（303）顶端，另一端连接有端部剪切载荷传感器（307）；
活动端梁（313），通过底部的滑动组件（321）滑动设置在所述直线长导轨（302）上；
活动端过渡段（312），一端与所述活动端梁（313）连接，另一端与所述试验件组件（100）另一侧的曲边加载接头（102）连接；
两个轴向作动器（310），水平并列铰接在所述固定端梁（304）与所述活动端梁（313）之间，且分布在所述试验件组件（100）的径向两侧；
所述剪切加载组件（400）包括：
承载框架（401），底部两端分别铰接至所述固定端过渡段（309）与活动端过渡段（312）顶部，且位于所述试验件组件（100）顶部，其中，所述剪切载荷传感器（307）端部铰接至所述承载框架（401）的靠近所述活动端过渡段（312）的一端；
合力杠杆（401g），设置在所述承载框架（401）上，顶端与相互连接的调节螺套（401e）和剪切合力传感器（401f）连接，底端与所述活动端过渡段（312）铰接；
直边加载框架（402），固定设置在所述承载框架（401）的两侧，用于对所述试验件（101）的两直边施加方向相反的剪力；
拉杆组件（403），固定连接在所述承载框架（401）与直边加载框架（402）之间，以增加连接刚度。


2.根据权利要求1所述的曲板综合试验装置，其特征在于，所述地板梁加载三角形组件（201）和所述三角形组件（202）均包括：
半三角形（201b），其顶端设置有三角形接头（201a），底部设置有转动单耳（201c）；
转动双耳（201d），其顶部与两个所述半三角形（201b）的转动单耳（201c）铰接，且所述转动双耳（201d）的底部设置有滑块（201g）；
过渡支撑梁（201h），其顶部设置有与所述转动双耳（201d）的滑块（201g）相适配的直线导轨（201f），底部设置有与所述直线长导轨（302）相适配的滑块（201g），且所述转动双耳（201d）在直线导轨（201f）上的滑动方向垂直于所述过渡支撑梁（201h）在所述直线长导轨（302）上的滑动方向；
环向均载器（201j），一端与一个所述半三角形（201b）的竖直梁铰接，另一端通过环向载荷传感器（201k）与另一个所述半三角形（201b）的竖直梁铰接；其中，
所述地板梁加载三角形组件（201）中的两个所述地板梁作动器（201o）是铰接在另一个所述半三角形（201b）的横梁上。


3.根据权利要求2所述的曲板综合试验装置，其特征在于，所述环向均载器（201j）的一端通过一个环向均载...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴亚南，李崇，高敏，陈丽敏，彭新未，王彬文，陈向明，林亮亮，
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