多区分布力外压加载承力装置和装调方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种涉及航天飞行器舱体结构类试验领域的多区分布力外压加载承力装置和装调方法，包括承力装置和龙门架，承力装置连接于框体上；承力装置包括底板、仿形侧框、分区隔板以及顶板，仿形侧框通过分区隔板分别层叠连接，仿形侧框的两端分别连接底板和顶板，仿形侧框内连接有气囊，气囊上设有管状气嘴，通过管状气嘴对气囊进行气压调节，使气囊在试验前保持撑开状态。本发明专利技术能够实现多区分布力外压的同步组合施加，可以有效防止气囊在加压中因褶皱或遇到尖锐物而破坏，采用气囊装调方法实现气囊始终保持撑开状态，与承力腔保持足够接触和贴合，有力保证气囊的承压能力和试验加载的成功率。加载的成功率。加载的成功率。

【技术实现步骤摘要】
多区分布力外压加载承力装置和装调方法


[0001]本专利技术涉及航天飞行器舱体结构类试验领域，具体地，涉及多区分布力外压加载承力装置和装调方法。

技术介绍

[0002]运载火箭整流罩在飞行过程受风压影响，整流罩锥形表面的风压载荷呈梯度变化，形成不同的压力区，为了真实全面的考核结构真实载荷条件，在地面模拟载荷工况时，试验须采用多区分布力外压试验加载方式。为此需要根据试验舱体外型面以及分区载荷条件，确定试验加载方式以及试验装置的构型，并同步确定试验装置装调方法。本专利技术专利提出了适用于多区分布力外压载荷加载的试验装置构型，并利用承力腔分层装配和气囊与试件贴合曲面的中位外扩构型实现气囊与试件外压面的有效贴合和快速安装，同时提出的气囊装调方法实现在试验前保证气囊始终保持撑开状态，并与试验受压面和承力腔表面的保持足够贴合，从而有效保证气囊的承压能力和试验加载的成功率。

技术实现思路

[0003]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种多区分布力外压加载承力装置和装调方法。
[0004]根据本专利技术提供的一种多区分布力外压加载承力装置，包括承力装置和龙门架，承力装置连接于框体上；
[0005]承力装置包括底板、仿形侧框、分区隔板以及顶板，仿形侧框通过分区隔板分别层叠连接，仿形侧框的两端分别连接底板和顶板，仿形侧框内连接有气囊，气囊上设有管状气嘴，通过管状气嘴对气囊进行气压调节，使气囊在试验前保持撑开状态。
[0006]一些实施例中，气囊的侧壁上对称分布有两个管状气嘴，一个管状气嘴连接加压设备，另一个管状气嘴连接测压设备。
[0007]一些实施例中，管状气嘴与仿形侧框上的出管孔相连。
[0008]一些实施例中，仿形侧框包括第一仿形侧框、第二仿形侧框、第三仿形侧框以及第四仿形侧框，第一仿形侧框、第二仿形侧框、第三仿形侧框以及第四仿形侧框之间分别通过分区隔板依次连接，第一仿形侧框底部连接于底板上，第四仿形侧框顶部连接于顶板上。
[0009]一些实施例中，第一仿形侧框、第二仿形侧框、第三仿形侧框以及第四仿形侧框内分别胶接有气囊。
[0010]一些实施例中，第一仿形侧框、第二仿形侧框、第三仿形侧框以及第四仿形侧框呈圆台状。
[0011]一些实施例中，框体包括承力柱、第一加强梁以及第二加强梁，第一加强梁和第二加强梁首尾相连于底板四周，承力柱的顶部连接于第一加强梁的两端，承力柱的底部连接于承力地面上。
[0012]一些实施例中，还包括承力平台和过渡段，承力平台放置于承力地面上，过渡段连
接于承力平台上；
[0013]通过过渡段将试验件的底部连接于承力平台上，并将试验件的顶部连接于承力装置内，在多个气囊不同压力作用下，对试验件表面多区分布力进行施压试验。
[0014]本专利技术还提供了一种多区分布力外压加载承力装置的调配方法，包括如下步骤：
[0015]S1、首先，确定试验工位，依次在承力地面上安装成立平台、过渡段以及试验件；
[0016]S2、在试验件四周搭建承力柱，承力柱一端固定于承力地面上，承力柱另一端安装第一加强梁的两端，形成两组龙门架，且龙门架的高度满足外压承力装置加载位置要求；
[0017]S3、将第一加强梁与第二加强梁首尾相连于底板四周；
[0018]S4、将第一仿形侧框安装于底板上，将气囊上对称分布的管状气嘴与第一仿形侧框上的出管孔相连，且将一个管状气嘴连接加压设备，另一个管状气嘴连接测压设备，使气囊定位安装于第一仿形侧框的承力腔中；
[0019]S5、将气囊通过管状气嘴适当加气撑起后调整装配位置，并在加气过程中不停摇晃和拍打气囊，消除气囊的异常褶皱状态，将气囊调整到与承力腔匹配的合适位置，采用胶接方式将气囊与腔壁有效固定；
[0020]S6、将安装有缝隙挡圈的分区隔板安装于第一仿形侧框上端面转配，形成密封的承力腔，且装配到位后缝隙挡圈自动将装配间隙封住；
[0021]S7、分别按照步骤S4
‑
S6，将第二仿形侧框安装于第一仿形侧框上，将第三仿形侧框安装于第二仿形侧框上，将第四仿形侧框安装于第三仿形侧框上，并将顶板安装于第四仿形侧框上。
[0022]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
[0023](1)本专利技术根据试验件外表面分区载荷加载的要求特点，创新性地设计了多区分布力外压加载承力装置，依次通过底板、仿形侧框、分区隔板、缝隙挡圈、顶板装配成满足分区加压要求的一定数量的承力腔，承力腔沿着试验件表面自下而上依次分层搭建而成，承力腔分层装配降低了承力罩的安装难度，并降低了气囊在型腔中的装调难度，承力装置实现了对试验件外表面分区加载的支承；
[0024](2)本专利技术设计的缝隙挡圈安装在底板和分区隔板的内侧面和棱角上，一方面缓冲底板或分区隔板吊装对试验件表面的磕碰冲击，另一方面缝隙挡圈随着底板或分区隔板的装配到位而自动将装配间隙覆盖严实，避免气囊挤入缝隙而破损。
[0025](3)本专利技术根据试验件外表面特点，设计与承力腔匹配的气囊构型，并适当放大与试验件贴合的气囊内侧面的中位曲面尺寸，便于气囊内侧面与试验件装配，并保证气囊内侧面有足够的伸缩量，以保证与试验件外表面良好贴合；
[0026](4)本专利技术设计的两个管状气嘴分别安装在气囊侧面相互对称位置，气嘴与承力装置的出管孔相连，可以有效定位和支撑气囊在型腔的位置，有效避免气囊出现异常褶皱，同时一个气嘴连接加压设备，另一个气嘴连接测压设备，有效保证稳定加压和测压；
[0027](5)本专利技术设计的气囊与承力腔的匹配装调方法实现气囊在试验前始终保持撑开状态，与承力腔保持足够接触和贴合，有力保证气囊的承压能力和试验加载的成功率。
附图说明
[0028]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、
目的和优点将会变得更明显：
[0029]图1为本专利技术的安装示意图；
[0030]图2为本专利技术中承力装置的剖面图；
[0031]图3为图2中的局部方法图；
[0032]图4为底板示意图；
[0033]图5为仿形侧框示意图；
[0034]图6为分区隔板和缝隙挡圈装配体示意图；
[0035]图7为顶板示意图；
[0036]图8为气囊和管状气嘴装配体示意图。
[0037]图中标号：
[0038]100
‑
承力装置；200
‑
龙门架；1
‑
底板；2
‑
仿形侧框；21
‑
第一仿形侧框；22
‑
第二仿形侧框；23
‑
第三仿形侧框；24
‑
第四仿形侧框；3
‑
分区隔板；4
‑
缝隙挡圈；5
‑
顶板；6
‑
气囊；7
‑
管状气嘴；8
‑
试验件；9
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多区分布力外压加载承力装置，其特征在于，包括承力装置(100)和龙门架(200)，所述承力装置(100)连接于所述框体(200)上；所述承力装置(100)包括底板(1)、仿形侧框(2)、分区隔板(3)以及顶板(5)，所述仿形侧框(2)通过所述分区隔板(3)分别层叠连接，所述仿形侧框(2)的两端分别连接所述底板(1)和所述顶板(5)，所述仿形侧框(2)内连接有气囊(6)，所述气囊(6)上设有管状气嘴(7)，通过所述管状气嘴(7)对所述气囊(6)进行气压调节，使所述气囊(6)在试验前保持撑开状态。2.根据权利要求1所述的多区分布力外压加载承力装置，其特征在于，所述气囊(6)的侧壁上对称分布有两个管状气嘴(7)，一个所述管状气嘴(7)连接加压设备，另一个所述管状气嘴(7)连接测压设备。3.根据权利要求2所述的多区分布力外压加载承力装置，其特征在于，所述管状气嘴(7)与所述仿形侧框(2)上的出管孔相连。4.根据权利要求1所述的多区分布力外压加载承力装置，其特征在于，所述仿形侧框(2)包括第一仿形侧框(21)、第二仿形侧框(22)、第三仿形侧框(23)以及第四仿形侧框(24)，所述第一仿形侧框(21)、所述第二仿形侧框(22)、所述第三仿形侧框(23)以及所述第四仿形侧框(24)之间分别通过所述分区隔板(3)依次连接，所述第一仿形侧框(21)底部连接于所述底板(1)上，所述第四仿形侧框(24)顶部连接于所述顶板(5)上。5.根据权利要求4所述的多区分布力外压加载承力装置，其特征在于，所述第一仿形侧框(21)、所述第二仿形侧框(22)、所述第三仿形侧框(23)以及所述第四仿形侧框(24)内分别胶接有所述气囊(6)。6.根据权利要求4所述的多区分布力外压加载承力装置，其特征在于，所述第一仿形侧框(21)、所述第二仿形侧框(22)、所述第三仿形侧框(23)以及所述第四仿形侧框(24)呈圆台状。7.根据权利要求1所述的多区分布力外压加载承力装置，其特征在于，所述框体(200)包括承力柱(11)、第一加强梁(12)以及第二加强梁(13)，所述第一加强梁(12)和第二加强梁(13)首尾相连于所述底板(1)四周，所述承力柱(11)的顶部连接于所述第一加强梁(12)的两端，所述承力柱(11)的底部连接于承力地面上...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙自强，时亚州，易果，刘博，刘翌辉，陈哲，潘浚铭，韩广威，蒋吉贤，宋冠霖，
申请(专利权)人：上海航天精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：