一种飞机长桁壁板疲劳试验件制造技术

一种飞机长桁壁板疲劳试验件，含有蒙皮、长桁、框缘、长桁接头，所述的试验件蒙皮为长方形，在蒙皮的纵向中心设有长桁，蒙皮的一端与框缘连接，蒙皮上长桁通过长桁接头与框缘连接，长桁的另一端是斜削过渡结构，蒙皮的另一端与楔形垫板叠层连接，该楔形垫板的楔形端位于蒙皮与长桁的斜削过渡结构之间。

【技术实现步骤摘要】
一种飞机长桁壁板疲劳试验件
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长桁、壁板与框或肋连接结构的疲劳试验件设计。
技术介绍
在飞机结构强度试验中，需要针对机身框与长桁、蒙皮连接或者机翼翼肋与长桁、壁板连接结构进行试验规划设计，其中关键核心有两点：1.解决加载段的载荷如何能均匀传递到长桁及壁板上，保证两者在等直段的应力一致；2.确保长桁接头、壁板与框或肋的连接区为整个试验件强度最薄弱部位。现有技术的长桁、蒙皮与机身框连接结构或者长桁、壁板与翼肋连接结构的疲劳试验件，往往会出现如下现象：1)加载段的载荷直接从壁板传递，长桁基本不传递载荷的现象；2)加载段的形心与试验段长桁壁板的形心不一致，试验件局部弯曲的现象；3)试验破坏未发生在考核区；这三种情况均会造成试验失效。因此，如何设计出一种长桁壁板试验件过渡段，使得在试验件的等直段长桁与蒙皮在加载方向上应力一致，而且试验件破坏发生在考核区，是解决这一问题的关键所在。
技术实现思路
本申请的目的在于针对现有技术存在的问题，提供一种飞机长桁壁板疲劳试验件一种飞机长桁壁板疲劳试验件，含有蒙皮、长桁、框缘、长桁接头，其特征在于，所述的试验件蒙皮为长方形，在蒙皮的纵向中心设有长桁，蒙皮的一端与框缘连接，蒙皮上长桁通过长桁接头与框缘连接，长桁的另一端是斜削过渡结构，蒙皮的另一端与楔形垫板叠层连接，该楔形垫板的楔形端位于蒙皮与长桁的斜削过渡结构之间。本申请的有益效果在于：1)首先壁板在试验夹持段布置楔形垫板，使试验夹持段的形心与试验等直段处的长桁壁板的组合形心保持一致；2)其次长桁在楔形垫板斜台处斜削过渡，使试验加载端的载荷可以均匀的传递到壁板长桁上，使得疲劳破坏发生在长桁接头考核区，使得试验结果可靠有效。以下结合实施例附图对本申请做进一步详细描述：附图说明图1是本申请长桁壁板疲劳试验件结构示意图图2是图1中框缘结构示意图图3是图1中壁板结构示意图图4是图1中楔形垫板结构示意图图5是图1中长桁接头结构示意图图6是图1中长桁结构示意图。图中编号说明：1框缘、2蒙皮、3楔形垫板、4长桁接头、5长桁、6斜削过渡结构。具体实施方式参见附图，本申请提供了一种飞机长桁壁板疲劳试验件，含有蒙皮2、长桁5、框缘1、长桁接头4，其特征在于，所述的试验件模拟飞机的壁板结构，其蒙皮2为长方形，在蒙皮2的纵向中心设有长桁5，蒙皮2的一端与框缘1连接，蒙皮2上长桁5通过长桁接头4与框缘1连接，长桁5的另一端是斜削过渡结构6，蒙皮2的另一端与楔形垫板3叠层连接，该楔形垫板3的楔形端位于蒙皮2与长桁的斜削过渡结构6之间。上述的试验件在试验夹持段布置楔形垫板3，使试验夹持段的形心与试验等直段处的长桁壁板的组合形心保持一致；楔形垫板3为斜削过渡斜台的结构形式，过渡梯度为3°，楔形垫板锐边适当倒角，楔形垫板3与蒙皮2间通过大量铆钉连接；长桁5在楔形垫板3斜台处斜削过渡至末端，实施例中，长桁立筋斜削角度为10.39°，长桁上部短边斜削角度为4.71°，长桁5通过铆钉与楔形垫板3、蒙皮2连接。以某飞机长桁壁板试验件设计为例：如图1所示为该试验件的示意图，包括框缘1、壁板2、楔形垫板3、长桁接头4和长桁5。如果按照现有技术进行疲劳试验件设计，试验加载端的载荷会直接通过蒙皮传递，长桁几乎不传递载荷，造成试验考核段(长桁、壁板、长桁接头及框缘对接区域)的试验受载情况与飞机真实结构受载情况不一致，试验结果不可信。按照本技术所设计的试验件采用楔形垫板3和带斜削过渡结构6的长桁，试验加载端的载荷通过楔形垫板3和长桁5的斜削过渡结构6均匀传递到蒙皮2和长桁5上，在试验中测试试验等直段蒙皮和长桁在加载方向的应力大小一致，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。实施中，优选长桁的立边斜削过渡角不大于15度。图5中的长桁立筋斜削角度为10.39°，长桁上部短边斜削角度为4.71°，长桁通过铆钉与楔形垫板、蒙皮连接。优选长桁的立边斜削长度为长桁长度的近三分之一。优选楔形垫板3含有楔形端和平直端，平直端是一个与蒙皮2的端头匹配等厚度长方形并与蒙皮端头连接，楔形端是一个变厚度的梯形结构，其厚度变化角度为不大于3度，楔形端的前端为梯形结构的短边和较薄边，楔形端的后端为梯形结构的长边和较厚边，楔形端的前端宽度与长桁的底边对应，楔形端的后端与平直端重合为一体。优选的长桁5为Z型截面时，其端头的斜削过渡结构，包含立边斜削过渡和顶边斜削过渡，其立边斜削过渡角不大于15度，其顶边斜削过渡角不大于5度。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】
1.一种飞机长桁壁板疲劳试验件，含有蒙皮、长桁、框缘、长桁接头，其特征在于，所述的试验件蒙皮为长方形，在蒙皮的纵向中心设有长桁，蒙皮的一端与框缘连接，蒙皮上长桁通过长桁接头与框缘连接，长桁的另一端是斜削过渡结构，蒙皮的另一端与楔形垫板叠层连接，该楔形垫板的楔形端位于蒙皮与长桁的斜削过渡结构之间。/n

【技术特征摘要】
1.一种飞机长桁壁板疲劳试验件，含有蒙皮、长桁、框缘、长桁接头，其特征在于，所述的试验件蒙皮为长方形，在蒙皮的纵向中心设有长桁，蒙皮的一端与框缘连接，蒙皮上长桁通过长桁接头与框缘连接，长桁的另一端是斜削过渡结构，蒙皮的另一端与楔形垫板叠层连接，该楔形垫板的楔形端位于蒙皮与长桁的斜削过渡结构之间。


2.如权利要求1所述的飞机长桁壁板疲劳试验件，其特征在于，所述的长桁的立边斜削过渡角不大于15度。


3.如权利要求1或2所述的飞机长桁壁板疲劳试验件，其特征在于，所述的长桁的立边斜削长度为长桁长度的近三分之一。

【专利技术属性】
技术研发人员：纪露明，游新梅，史志俊，张彦军，
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