一种适应大载荷起吊能力的拱桥式支撑结构制造技术

本实用新型专利技术一种适应大载荷起吊能力的拱桥式支撑结构，为了实现临近空间飞行器结构系统轻质化，薄壁舱体结构被广泛应用，并且通过设计较少的起吊位置，进一步减小结构重量。采用拱桥式设计将起吊臂引起的附加弯矩耗散，实现降低结构应力集中的目的，从而实现最大应力降低50％以上的效果，使结构起吊位置重量降低30％。30％。30％。

【技术实现步骤摘要】
一种适应大载荷起吊能力的拱桥式支撑结构


[0001]本技术是一种适应大载荷起吊能力的拱桥式支撑结构设计技术，采用拱桥式设计将大量级起吊载荷分摊，实现降低结构应力集中的目的。

技术介绍

[0002]临近空间飞行器由于其具有重大意义，当前已经成为国内外研究的热点之一。随着对飞行器性能及突防能力的需求，结构系统轻质化逐渐成为关键技术。
[0003]为了实现飞行器结构系统轻质化，薄壁舱体结构被广泛应用，并且通过设计较少的起吊位置，进一步减小结构重量。
[0004]然而少量的起吊位置意味着每个起吊点的载荷增大，由于薄壁舱段结构的特点，起吊载荷无法有效传递至舱体纵梁及端框等主承力结构上，并且为了减重的需求和空间的利用，起吊位置结构沿径向方向的高度普遍较低，起吊杆造成的附加弯矩会明显增加，综合上述因素，最终造成局部产生应力集中现象，使结构强度不满足设计需求。

技术实现思路

[0005]本技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种适应大载荷起吊能力的拱桥式支撑结构，缓解结构应力集中现象，实现结构轻量化设计。
[0006]本技术的技术方案是：一种适应大载荷起吊能力的拱桥式支撑结构，包括起吊悬臂、起吊孔钢套、起吊孔结构、纵向支撑筋条和拱桥形支撑结构；起吊悬臂与起吊孔钢套对接；起吊孔钢套与起吊孔结构为孔过盈配合；拱桥形支撑结构布置于起吊孔结构所在位置的下方；起吊孔结构通过纵向支撑筋条与主承力结构相连接。
[0007]起吊悬臂与起吊孔钢套对接位置通过螺纹进行连接。
[0008]还包括起吊孔钢套结构连接钉，起吊孔钢套与起吊孔结构之间通过起吊孔钢套结构连接钉进行附加连接。
[0009]起吊孔钢套结构连接钉穿过起吊孔钢套，与起吊孔结构上的盲孔相连。
[0010]所述主承力结构为骨架结构，包括框、梁。
[0011]所述纵向支撑筋条宽度与起吊孔结构的宽度相同。
[0012]所述拱桥形支撑结构布置在弹体纵向起吊方向上，且远离起吊载荷。
[0013]所述起吊孔结构外缘设计为方形。
[0014]起吊孔钢套结构连接钉穿过起吊孔钢套，采用涂胶防松方法与起吊孔结构上的盲孔相连。
[0015]本技术与现有技术相比的优点在于：
[0016]通过拱桥式支撑结构设计，将起吊臂引起的附加弯矩耗散，从而实现最大应力降低50％以上的效果，使结构起吊位置重量降低30％。通过设计起吊孔上下纵向支撑筋条的高度可以优化结构应力集中范围，最终实现结构质量的进一歩降低。利用在起吊孔位置的钢套结构，实现起吊悬臂的快速安装、拆卸功能，便于结构组装和转运。
附图说明
[0017]图1a、图1b为拱桥式起吊结构局部示意图。
[0018]图2为拱桥式起吊结构局部示意图。
[0019]图3为拱桥式起吊结构局部示意图。
[0020]图4为拱桥式起吊结构机理示意图。
具体实施方式
[0021]如图1a、图1b、图2、图3所示，拱桥式起吊结构由起吊悬臂1、起吊孔钢套2、起吊孔钢套结构连接钉3、起吊孔结构4、纵向支撑筋条5、拱桥形支撑结构6组成。
[0022]其中，起吊悬臂1与起吊孔钢套2的对接位置通过螺纹进行连接，不仅能够满足强度需求，还有便于起吊悬臂拆卸的特点。起吊孔钢套2与起吊孔结构 4为圆孔过盈配合，并且两者之间通过4个起吊孔钢套结构连接钉3进行附加连接，以增加系统可靠性，起吊孔钢套结构连接钉3穿过起吊孔钢套2，与起吊孔结构4上的安装孔(盲孔)相连，并采用涂胶防松方法。
[0023]起吊孔结构4外缘设计为方形，拱桥形支撑结构6布置在主要起吊方向上，且远离起吊载荷。这样设计的目的是为了扩散起吊悬臂1产生的附加弯矩载荷。如图4所示，起吊悬臂1产生的附加弯矩通过起吊孔内、外侧反向力进行抵消，其中第一反向力与薄壁舱体结构蒙皮距离相近，可以直接通过蒙皮结构向上传递至主承力结构(上端框结构)，所以该位置的纵向支撑筋条5的径向高度可以降低。而第二反向力与蒙皮相距较远，需要将载荷通过纵向支撑筋条向下传递至主承力结构(下端框结构)，由于纵向支撑筋条5厚度较小，因此起吊孔结构 4与纵向支撑筋条5之间会产生较大应力集中，需要将拱桥形支撑结构6布置于起吊孔结构4下方位置。
[0024]纵向支撑筋条5与起吊孔结构4和主承力结构(端框结构)相连接，并且纵向支撑筋条5宽度与起吊孔结构4的宽度相同。因此，可以提取拱桥式起吊结构的设计尺寸变量如下：1)起吊钢套内径；2)起吊孔直径；3)起吊孔结构宽度；4)起吊孔结构径向高度；5)拱桥形结构半径；6)纵向支撑筋条径向高度；7)纵向支撑筋条厚度。
[0025]本技术虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本技术，任何本领域技术人员在不脱离本技术的精神和范围内，都可以利用上述揭示的
技术实现思路
对本技术技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本技术技术方案的内容，依据本技术的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本技术技术方案的保护范围。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适应大载荷起吊能力的拱桥式支撑结构，其特征在于：包括起吊悬臂(1)、起吊孔钢套(2)、起吊孔结构(4)、纵向支撑筋条(5)和拱桥形支撑结构(6)；起吊悬臂(1)与起吊孔钢套(2)对接；起吊孔钢套(2)与起吊孔结构(4)为孔过盈配合；拱桥形支撑结构(6)布置于起吊孔结构(4)所在位置的下方；起吊孔结构(4)通过纵向支撑筋条(5)与主承力结构相连接。2.根据权利要求1所述的一种适应大载荷起吊能力的拱桥式支撑结构，其特征在于：起吊悬臂(1)与起吊孔钢套(2)对接位置通过螺纹进行连接。3.根据权利要求1或2所述的一种适应大载荷起吊能力的拱桥式支撑结构，其特征在于：还包括起吊孔钢套结构连接钉(3)，起吊孔钢套(2)与起吊孔结构(4)之间通过起吊孔钢套结构连接钉(3)进行附加连接。4.根据权利要求3所述的一种适应大载荷起吊能力的拱桥式支撑结构，其特征在于：起...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖振，王一凡，孙晓玲，张志强，郑成成，张健，张宏宇，崔慧永，王捷冰，周启超，薛妙轶，李亮，高鹏，
申请(专利权)人：北京临近空间飞行器系统工程研究所，
类型：新型
国别省市：