用于铆钉复合加载试验的试验夹具、装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于铆钉复合加载试验的试验夹具、装置及方法，该试验夹具的组件包括：安装部；连接部，沿其长度方向开设在连接部上的一组铆钉孔；紧固机构，其能够将安装部的一端和连接部的一端可拆卸地连接。其中，该对试验夹具组件中的连接部的形状和大小相同，并且其上开设的铆钉孔的位置彼此一致。在试验状态下，该对试验夹具组件的两个连接部至少部分地彼此叠置，以使得待试验的铆钉能够穿过两个连接部上的选定铆钉孔，从而使得试验夹具呈现中心对称的“Z”字形。根据本发明专利技术的用于铆钉复合加载试验的试验夹具、装置及方法，能够便捷地应用于铆钉的复合加载试验，并且夹具构型简单、制造方便、有助于确保更高的试验精度。

【技术实现步骤摘要】
用于铆钉复合加载试验的试验夹具、装置及方法
本专利技术涉及针对铆钉在拉-剪复合受载状态下的力学特性的测量试验，尤其涉及一种用于铆钉复合加载试验的试验夹具、装置及方法。
技术介绍
铆钉连接的航空结构在鸟撞、坠撞等瞬态冲击载荷作用下，铆钉的受载往往不是简单的纯拉或纯剪状态，而是复杂的拉-剪复合受载状态。由于拉-剪复合受载状态的可变性，在针对铆钉在拉-剪复合受载状态下的力学特性进行测试时调整到不同的拉-剪复合受载状态和复合加载角，较为不便。因此，亟需设计一种用于铆钉复合加载试验的专用试验夹具，以支持铆钉的拉-剪复合加载试验，使得铆钉的拉-剪复合加载试验得以更高效的方式进行，为铆钉的失效数值模拟提供实验支持。为此，题为“一种多角度可调节的试样同时承受拉力与剪力的试验装置”的中国专利申请CN201711320296.5、题为“一种铆接接头力学性能测试装置”的中国专利申请CN201410089814.7、及题为“铆钉拉剪耦合动态力学性能试验夹具”的中国专利申请CN201710155336.9分别提出了一些可用于铆钉复合加载试验的试验家具。然而，包括以上三篇专利文献在内的一些现有的用于铆钉复合加载试验的专用试验夹具，普遍存在以下明显缺陷：夹具构型复杂，夹具质量大，对于破坏载荷小的铆钉，夹具自身较大的惯性载荷会影响到试验精度。因此，亟需提供一种新的用于铆钉复合加载试验的试验夹具。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有的可用于铆钉复合加载试验的试验夹具，普遍存在构型复杂，因夹具质量大而不适合对破坏载荷小的铆钉进行试验，以及夹具自身较大的惯性载荷会影响到试验精度的缺陷，提出一种新的用于铆钉复合加载试验的试验夹具、装置及方法。本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：本专利技术提供了一种用于铆钉复合加载试验的试验夹具，其特点在于，所述试验夹具包括一对试验夹具组件，每个所述试验夹具组件包括：能够安装到试验设备上的安装部；连接部，所述连接部沿其长度方向具有第一端和与所述第一端相对的第二端，以及在所述第一端和所述第二端之间开设在所述连接部上的一组铆钉孔；和紧固机构，所述紧固机构被构造为能够将所述安装部的一端和所述连接部的第一端可拆卸地连接起来；其中，该对试验夹具组件中的所述连接部的形状和大小相同，并且其上开设的所述铆钉孔的开设位置彼此一致，并且其中，在试验状态下，该对试验夹具组件的所述两个安装部彼此相对且所述安装部的端面彼此平行，该对试验夹具组件的所述两个连接部至少部分地彼此叠置，以使得待试验的铆钉能够穿过所述两个连接部上的选定的铆钉孔而连接所述两个连接部，从而使得所述试验夹具呈现中心对称的“Z”字形，并且所述两个安装部上用于承受加载力的受力点与所述选定的铆钉孔处于同一条轴线上。根据本专利技术的一种实施方式，所述安装部和所述连接部之间的夹角在预设夹角范围内可调节，所述预设夹角范围为0°-90°。根据本专利技术的一种实施方式，所述安装部的一端和所述连接部的第一端分别具有相同的螺栓孔，所述紧固机构包括螺栓和螺母。根据本专利技术的一种实施方式，所述安装部包括安装部主体和突出于所述安装部主体的加载力支承部，所述安装部主体的连接端和所述连接部的第一端经由所述紧固机构可拆卸地连接，所述加载力支承部位于所述安装部上用于承受加载力的所述受力点处。根据本专利技术的一种实施方式，所述铆钉孔的开孔位置根据预设的多个复合加载测试角和以下公式(1)确定，L＝d/cosα(1)，公式(1)中，d为所述连接部的第一端和所述加载力支承部的间距，α为所述复合加载测试角，L为对应于所述复合加载测试角的开孔位置与所述连接部的第一端的间距。根据本专利技术的一种实施方式，所述多个复合加载测试角均匀分布在所述预设夹角范围内。根据本专利技术的一种实施方式，所述多个复合加载测试角包括：15°、30°、45°、60°和75°。本专利技术还提供了一种用于铆钉复合加载试验的试验装置，其特点在于，所述试验装置包括如上所述的试验夹具，所述试验装置还包括：位于其底部的固定安装座，所述固定安装座被构造为能够固定支撑所述试验夹具中位于下端的安装部，从而安装所述试验夹具；位于其顶部的可动加载端部，所述可动加载端部被构造为能够压抵于所述试验夹具中位于上端的安装部，从而经由所述试验夹具向安装于所述试验夹具中的待试验的铆钉施加纵向的加载力；以及加载装置，所述加载装置被构造为能够驱使所述可动加载端部下压并调节其下压力的大小。根据本专利技术的一种实施方式，所述加载装置包括液压动力装置和液压杆，所述液压杆连接所述固定安装座和所述可动加载端部，并被构造为能够受所述液压动力装置的驱动而驱使所述可动加载端部下压。本专利技术还提供了一种用于铆钉复合加载试验的试验方法，其特点在于，所述试验方法采用如上所述的试验夹具，所述试验方法包括：确定待试验的铆钉的复合加载测试角；根据确定的所述复合加载测试角从所述一系列铆钉孔中选定对应的铆钉孔，以中心对称的方式布置该对试验夹具组件并叠置所述连接部，使得所述试验夹具呈中心对称的“Z”字形，并以待试验的铆钉穿过彼此叠置的所述连接部上的选定的铆钉孔以固定连接该对试验夹具组件；调节该对试验夹具组件的所述安装部和所述连接部的夹角并固定连接所述安装部和所述连接部，以使得两个所述安装部的端面彼此平行，并且所述两个安装部上用于承受加载力的受力点与所述选定的铆钉孔位于同一条轴线上；向所述安装部施加方向垂直于其所述安装部的端面的加载力，以测试待试验的铆钉的力学特性。在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本专利技术各较佳实例。本专利技术的积极进步效果在于：根据本专利技术的用于铆钉复合加载试验的试验夹具、装置及方法，能够便捷地应用于铆钉的复合加载试验，并且便于在试验中调整为不同的拉-剪复合加载角度进行测试，并且夹具构型简单、制造方便，能够尽可能减少夹具自身带来的因诸如惯性载荷、装配误差等因素造成的试验误差，从而能够确保更好的试验精度。附图说明图1为根据本专利技术的优选实施方式的用于铆钉复合加载试验的试验夹具处于试验状态下的示意图。图2为根据本专利技术的优选实施方式的用于铆钉复合加载试验的试验夹具处于试验状态下的另一示意图。图3为根据本专利技术的优选实施方式的用于铆钉复合加载试验的试验夹具中的单个连接部的示意图。图4为实际连接结构中的铆钉处于拉-剪复合受载状态下的受力分解示意图。图5为根据本专利技术的优选实施方式的用于铆钉复合加载试验的实验装置整体示意图。附图标记说明1：安装部2：连接部3：紧固机构4：铆钉11：安装部的端面12：加载力支承部21：铆钉孔22：螺孔连接端51：固定安装座52：可动加载端部6：实际连接结构Z：轴线具体实施方式下面结合说明书附图，进一步对本专利技术的优选实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于铆钉复合加载试验的试验夹具，其特征在于，所述试验夹具包括一对试验夹具组件，每个所述试验夹具组件包括：/n能够安装到试验设备上的安装部；/n连接部，所述连接部沿其长度方向具有第一端和与所述第一端相对的第二端，以及在所述第一端和所述第二端之间开设在所述连接部上的一组铆钉孔；和/n紧固机构，所述紧固机构被构造为能够将所述安装部的一端和所述连接部的第一端可拆卸地连接起来；/n其中，该对试验夹具组件中的所述连接部的形状和大小相同，并且其上开设的所述铆钉孔的开设位置彼此一致，并且/n其中，在试验状态下，该对试验夹具组件的所述两个安装部彼此相对且所述安装部的端面彼此平行，该对试验夹具组件的所述两个连接部至少部分地彼此叠置，以使得待试验的铆钉能够穿过所述两个连接部上的选定的铆钉孔而连接所述两个连接部，从而使得所述试验夹具呈现中心对称的“Z”字形，并且所述两个安装部上用于承受加载力的受力点与所述选定的铆钉孔处于同一条轴线上。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于铆钉复合加载试验的试验夹具，其特征在于，所述试验夹具包括一对试验夹具组件，每个所述试验夹具组件包括：
能够安装到试验设备上的安装部；
连接部，所述连接部沿其长度方向具有第一端和与所述第一端相对的第二端，以及在所述第一端和所述第二端之间开设在所述连接部上的一组铆钉孔；和
紧固机构，所述紧固机构被构造为能够将所述安装部的一端和所述连接部的第一端可拆卸地连接起来；
其中，该对试验夹具组件中的所述连接部的形状和大小相同，并且其上开设的所述铆钉孔的开设位置彼此一致，并且
其中，在试验状态下，该对试验夹具组件的所述两个安装部彼此相对且所述安装部的端面彼此平行，该对试验夹具组件的所述两个连接部至少部分地彼此叠置，以使得待试验的铆钉能够穿过所述两个连接部上的选定的铆钉孔而连接所述两个连接部，从而使得所述试验夹具呈现中心对称的“Z”字形，并且所述两个安装部上用于承受加载力的受力点与所述选定的铆钉孔处于同一条轴线上。


2.如权利要求1所述的试验夹具，其特征在于，所述安装部和所述连接部之间的夹角在预设夹角范围内可调节，所述预设夹角范围为0°-90°。


3.如权利要求1所述的试验夹具，其特征在于，所述安装部的一端和所述连接部的第一端分别具有相同的螺栓孔，所述紧固机构包括螺栓和螺母。


4.如权利要求2所述的试验夹具，其特征在于，所述安装部包括安装部主体和突出于所述安装部主体的加载力支承部，所述安装部主体的连接端和所述连接部的第一端经由所述紧固机构可拆卸地连接，所述加载力支承部位于所述安装部上用于承受加载力的所述受力点处。


5.如权利要求4所述的试验夹具，其特征在于，所述铆钉孔的开孔位置根据预设的多个复合加载测试角和以下公式(1)确定，
L＝d/cosα(1)，
公式(1)中，d为所述连接部的第一端和所述加载力支承部的间距，α为所述复合加载测试角，L为对应于所述复合加载测试角的开孔位置与所述连接部的第一端的间距。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘富，葛建彪，刘铁权，吴志斌，
申请(专利权)人：中国商用飞机有限责任公司，中国商用飞机有限责任公司上海飞机设计研究院，
类型：发明
国别省市：上海;31