试验加载装置制造方法及图纸

一种试验加载装置，用于对飞机的机身结构试验件进行加载，能够使曲框的试验加载条件更接近真实情况，从而提高试验加载的精度。机身试验件包括曲面形状的蒙皮和沿着蒙皮的表面配置的曲框，试验加载装置包括法向加载件，法向加载件构造成对称地连接于曲框，以沿着第一法线方向对曲框进行加载，第一法线方向是蒙皮所在的曲面的、法向加载件与曲框连接的部位处的法线方向，试验加载装置还包括第一环向加载件，第一环向加载件构造成对称地连接于蒙皮的一对边缘部，以沿着第一切线方向对蒙皮进行加载，第一切线方向是蒙皮所在的曲面的、与蒙皮的边缘部正交的切线方向。的边缘部正交的切线方向。的边缘部正交的切线方向。

【技术实现步骤摘要】
试验加载装置


[0001]本专利技术涉及一种试验加载装置。

技术介绍

[0002]已知，飞机的机身包括壁板结构和曲框结构，其中，曲框结构的主要作用是维持飞机的外形，承受平面内的弯矩、剪力以及轴向拉压载荷。
[0003]通常，在飞机的设计以及验证过程中，会进行曲框结构的弯曲试验，用于研究与验证该曲框结构的载荷传递方式、承载能力以及破坏模式。
[0004]例如，专利文献1(CN106769533A)中记载了一种曲框结构的四点弯曲试验方法，以四点支承的方式对单个隔框进行了弯曲试验加载。
[0005]然而，专利文献1并未考虑到壁板结构对曲框受力时的弯曲刚度的影响。一般而言，当曲框在飞机实际飞行的过程中产生外部载荷所引起的弯矩时，该曲框的弯曲刚度需要考虑其周边的壁板面积的贡献。
[0006]为此，专利文献2(CN109357851A)公开了一种机身曲框结构的四点弯曲试验加载方法，其将一根曲框与其周边的蒙皮(壁板)一体地设为机身试验件，并通过四点支承的方式进行弯曲试验加载。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1：中国专利公开106769533号
[0010]专利文献2：中国专利公开109357851号

技术实现思路

[0011]专利技术所要解决的技术问题
[0012]然而，曲框结构的弯曲刚度的影响因素不仅有结构上的因素(即周边结构的面积贡献)，还有载荷上的因素。具体而言，壁板结构(确切地说，蒙皮)的环向载荷(切向载荷)也会对曲框的弯曲刚度带来一定的影响。
[0013]此外，上述现有的试验加载装置均采用了接触式加载这一加载方式，该加载方式的精度很大程度上取决于加载平台的制造精度。若其制造精度较低，则容易导致加载平台的不平整，进而导致加载结果出现较大偏差。
[0014]另一方面，在上述专利文献中，机身结构试验件均只包括一个曲框，其支承条件与曲框在机身整体中的支承情况并不符合。其结果是，不真实的支承条件也会降低试验结果的准确性。
[0015]本专利技术是为了解决上述技术问题而形成的，其目的是提供一种试验加载装置，能够使曲框的试验加载条件更接近真实情况，从而提高试验加载的精度。
[0016]解决技术问题所采用的技术方案
[0017]本专利技术的第一观点的试验加载装置用于对飞机的机身结构试验件进行加载，所述
机身试验件包括曲面形状的蒙皮和沿着所述蒙皮的表面配置的曲框，所述试验加载装置包括法向加载件，其中，
[0018]所述法向加载件构造成对称地连接于所述曲框，以沿着第一法线方向对所述曲框进行加载，
[0019]所述第一法线方向是所述蒙皮所在的曲面的、所述法向加载件与所述曲框连接的部位处的法线方向，
[0020]所述试验加载装置还包括第一环向加载件，
[0021]所述第一环向加载件构造成对称地连接于所述蒙皮的一对边缘部，以沿着第一切线方向对所述蒙皮进行加载，
[0022]所述第一切线方向是所述蒙皮所在的曲面的、与所述蒙皮的边缘部正交的切线方向。
[0023]根据上述结构，在所述试验加载装置中，施加法向(径向)载荷的法向加载件并非以接触的方式对曲框进行加载，而是与曲框连接在一起直接进行加载，因此，该试验加载装置不需要加载平台，其加载的准确度也不会受到加载平台的制造精度的影响。另一方面，与现有的试验加载装置相比，该试验加载装置还具有与蒙皮连接且对蒙皮施加环向载荷的第一环向加载件，通过对蒙皮施加环向载荷，能够使曲框的弯曲刚度更接近真实情况，从而能够更准确地获取曲框结构的力学性能。
[0024]在第一观点所述的试验加载装置的基础上，在第二观点的试验加载装置中，在所述蒙皮的表面上配置有至少三个所述曲框。
[0025]根据上述结构，通过在蒙皮的表面配置至少三个曲框，并且利用法向加载件对每一曲框施加法向载荷，能够较好地还原位于中间位置的曲框的支承情况，从而能够较好地模拟曲框的失效模式，进而能够验证曲框的载荷传递方式、承载能力。
[0026]在第一观点所述的试验加载装置的基础上，在第三观点的试验加载装置中，所述试验加载装置还包括法向加载连接件，所述法向加载连接件固定地连接在所述曲框上，所述法向加载件通过所述法向加载连接件与所述曲框机械连接。
[0027]根据上述结构，通过将法向加载连接件预先固定地连接至曲框，并通过该法向加载连接件将法向加载件与曲框连接在一起，从而能够根据实际的载荷需求方便地更换不同种类的法向加载件。
[0028]在第三观点所述的试验加载装置的基础上，在第四观点的试验加载装置中，所述曲框包括腹板部，所述法向加载连接件固定地连接至所述曲框的所述腹板部。
[0029]根据上述结构，能够使法向加载连接件的设计、装配变得简单。
[0030]在第一观点所述的试验加载装置的基础上，在第五观点的试验加载装置中，所述试验加载装置还包括法向支承件，所述法向支承件构造成对称地连接于所述曲框的端部，以沿着第二法线方向对所述曲框进行支承，所述第二法线方向是所述蒙皮所在的曲面的、所述曲框的端部处的法线方向。
[0031]根据上述结构，由于该试验加载装置同时设置有法向加载件和法向支承件，因此，能够以四点加载的方式施加两对相反的力偶，使曲框的一部分(中间部分)受纯弯曲，从而能够模拟真实的受载情况。
[0032]在第五观点所述的试验加载装置的基础上，在第六观点所述的试验加载装置中，
所述试验加载装置还包括法向支承连接件，所述法向支承连接件固定地连接在所述曲框的端部，所述法向支承件通过所述法向支承连接件与所述曲框机械连接。
[0033]根据上述结构，通过将法向支承连接件预先固定地连接至曲框的两个端部，并通过该法向支承连接件将法向加载件与曲框的两个端部连接在一起，从而能够根据实际的载荷需求方便地更换不同种类的法向支承件。
[0034]在第一观点所述的试验加载装置的基础上，在第七观点所述的试验加载装置中，所述试验加载装置还包括第一环向加载连接件，所述第一环向加载连接件固定地连接在所述蒙皮的所述边缘部，所述第一环向加载件通过所述第一环向加载连接件与所述曲框的所述边缘部机械连接。
[0035]根据上述结构，通过将第一环向加载连接件预先固定地连接至蒙皮的边缘部，并通过该第一环向加载连接件将第一环向加载件与蒙皮连接在一起，从而能够根据实际的载荷需求方便地更换不同种类的第一环向加载件。
[0036]在第七观点所述的试验加载装置的基础上，在第八观点的试验加载装置中，所述第一环向加载连接件是夹具。
[0037]根据上述结构，第一环向加载连接件易于装卸，能够根据实际需求方便地更换不同种类的第一环向加载连接件。
[0038]在第一观点所述的试验加载装置的基础上，在第九观点的试验加载装置中，所述试验加载装置还包括第二环向加载件，所述第二环向加载件构造成对称地连接于所述曲框的两端部，以沿着第二切线方向对所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种试验加载装置，所述试验加载装置用于对飞机的机身结构试验件进行加载，所述机身试验件包括曲面形状的蒙皮和沿着所述蒙皮的表面配置的曲框，所述试验加载装置包括法向加载件，其特征在于，所述法向加载件构造成对称地连接于所述曲框，以沿着第一法线方向对所述曲框进行加载，所述第一法线方向是所述蒙皮所在的曲面的、所述法向加载件与所述曲框连接的部位处的法线方向，所述试验加载装置还包括第一环向加载件，所述第一环向加载件构造成对称地连接于所述蒙皮的一对边缘部，以沿着第一切线方向对所述蒙皮进行加载，所述第一切线方向是所述蒙皮所在的曲面的、与所述蒙皮的边缘部正交的切线方向。2.如权利要求1所述的试验加载装置，其特征在于，在所述蒙皮的表面上配置有至少三个所述曲框。3.如权利要求1所述的试验加载装置，其特征在于，所述试验加载装置还包括法向加载连接件，所述法向加载连接件固定地连接在所述曲框上，所述法向加载件通过所述法向加载连接件与所述曲框机械连接。4.如权利要求3所述的试验加载装置，其特征在于，所述曲框包括腹板部，所述法向加载连接件固定地连接至所述曲框的所述腹板部。5.如权利要求1所述的试验加载装置，其特征在于，所述试验加载装置还包括法向支承件，所述法向支承件构造成对称地连接于所述曲框的端部，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆磊，陈继伟，盛旭东，李洁玉，许家宝，张卫文，
申请(专利权)人：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：