一种用于蜂窝夹层结构的长梁弯曲试验装置制造方法及图纸

本申请提供了一种用于蜂窝夹层结构的长梁弯曲试验装置，该长梁弯曲试验装置包括试验夹具和试验平台，该试验夹具包括上夹棒、上横梁、上加载杆、上垫块以及下支撑杆、下垫块、下横梁，所述上夹棒和上加载杆分布在上横梁的上下两侧，上加载杆的下端通过上垫块安装在夹层板试验件的上侧面，下支撑杆安装在下横梁上，下支撑杆的上端通过下垫块支撑夹层板试验件的下侧面，试验机通过上夹棒、上横梁、上加载杆及上垫块施加载荷于夹层板试验件上；试验平台包括平台平板、平台支撑筒、转向轮及位移计支架，平台平板安装在下横梁的下侧，平台平板的下侧安装有平台支撑筒，转向轮安装在平台支撑筒内，位移计支架安装在平台支撑筒的一侧用于支撑位移计。支撑位移计。支撑位移计。

【技术实现步骤摘要】
一种用于蜂窝夹层结构的长梁弯曲试验装置


[0001]本申请属于航空结构强度试验
，特别涉及一种用于蜂窝夹层结构的长梁弯曲试验装置。

技术介绍

[0002]为了满足飞机轻量化的需求，飞机货舱地板开始采用夹层结构等板材，在提供结构使用强度的同时降低地板重量。然而在实际使用过程中，夹层结构常以梁的方式承受弯曲载荷，这就要求夹层板材必须达到一定的弯曲强度并且不能产生过大的变形，因此通常采用长梁弯曲试验来测试板材的弯曲性能。
[0003]目前常用的测试标准主要是ASTM C 393、ASTM D 7249和ASTM D7250，三者的试验方法近似，可以共用同一套试验夹具或装置。但是由于试验件构型、跨距和最终破坏模式的不同，可以分别得到蜂窝芯子的剪切强度和剪切模量，面板极限应力和弦向模量，夹层结构梁的弯曲刚度、剪切刚度等指标，可以全面的反映蜂窝板材组分的力学性能和胶接性能，上述标准中对于试验加载夹具的要求统一如下：
[0004]支座与加载杆：加载杆应具有足够的刚度，以免在加载下有明显变形；加载杆应允许试样在加载点和支持点之间自由转动。推荐的构型一为25mm宽的平直钢(通过压力垫)与试样接触，这种方式可以通过V型槽加V型加载杆(V型槽的半径要大于V型加载杆的半径且大于3mm)进行加载，也可以通过圆柱加载杆；构型二为直径25mm的钢圆柱直接与试样接触，但是由于是线接触，该加载方式有局部压塌的风险，且随着试样的偏转，跨距也在不断的增加；
[0005]压力垫：应当在加载块和试样之间使用橡胶压力垫，以防局部应力集中导致损坏；使用的压力垫应具有肖氏A硬度60，宽度25mm，名义厚度3mm，并延伸到试样的整个宽度。
[0006]根据上述标准制造的试验装置存在以下几点问题：
[0007]1)由于部分长梁弯曲试验跨距大，变形挠度大，现有的试验夹具无法满足大变形的需求；
[0008]2)试验中涉及到夹具的组装，人工目测很难保证精确的形位公差；
[0009]3)位移采集方式不合理，无法做到在大变形的情况下全程跟踪精确采集，对于得到准确的夹层结构梁的弯曲刚度、剪切刚度等指标不利。

技术实现思路

[0010]本申请的目的是提供了一种用于蜂窝夹层结构的长梁弯曲试验装置，以解决或减轻
技术介绍
中的至少一个问题。
[0011]本申请的技术方案是：一种用于蜂窝夹层结构的长梁弯曲试验装置，所述长梁弯曲试验装置包括试验夹具和试验平台，其中：
[0012]所述试验夹具包括上夹棒、上横梁、上加载杆、上垫块以及下支撑杆、下垫块、下横梁，所述上夹棒和上加载杆分布在上横梁的上下两侧，所述上加载杆的下端通过上垫块安
装在夹层板试验件的上侧面，下支撑杆安装在下横梁上，下支撑杆的上端通过下垫块支撑夹层板试验件的下侧面，试验机通过上夹棒、上横梁、上加载杆及上垫块施加载荷于夹层板试验件上；
[0013]所述试验平台包括平台平板、平台支撑筒、转向轮及位移计支架，所述平台平板安装在所述下横梁的下侧，所述平台平板的下侧安装有平台支撑筒，所述转向轮安装在平台支撑筒内，所述位移计支架安装在平台支撑筒的一侧用于支撑位移计；
[0014]位移计引线穿进平台支撑筒内且绕过转向轮后自平台平板穿出而连接至夹层板试验件下侧面。
[0015]在本申请优选实施方式中，所述上横梁的底面设有沿着长度方向延伸的凹槽，以及所述上横梁沿着长度方向还设有贯穿厚度方向的调节槽，所述调节槽分布在凹槽的两侧；
[0016]所述上加载杆具有适配所述凹槽的凸起，所述上加载杆通过连接件上横梁的调节槽而与上横梁固定连接。
[0017]在本申请优选实施方式中，所述上横梁的上表面沿着长度方向标有刻度，所述刻度用于对上加载杆的跨距调节。
[0018]在本申请优选实施方式中，所述上加载杆和/或所述下支撑杆的截面呈V字型。
[0019]在本申请优选实施方式中，所述上加载杆的下端具有定位凸起，所述上垫块面向上加载杆的一侧具有定位凹槽，通过定位凸起和定位凹槽形成定位结构；和/或
[0020]所述下支撑杆的上端具有定位凸起，所述下垫块面向下支撑杆的一侧具有定位凹槽，通过定位凸起和定位凹槽形成定位结构。
[0021]在本申请优选实施方式中，所述下支撑杆的高度为上加载杆高度的若干倍。
[0022]在本申请优选实施方式中，所述下横梁的上表面沿着长度方向标有刻度，所述刻度用于对下支撑杆的跨距调节。
[0023]在本申请优选实施方式中，所述平台平板的周边设有若干的安装孔，通过连接件穿过所述安装孔将所述试验平台与试验夹具固定连接，所述平台平板的中心设有用于供位移计引线穿过的引线孔。
[0024]在本申请优选实施方式中，平所述台支撑筒的内部为真空结构，所述转向轮安装在所述真空结构内，且所述平台支撑筒的一侧设有连通所述真空结构的开口，所述转向轮通过固定在所述开口处的转向轮支架固定在所述真空结构内。
[0025]在本申请优选实施方式中，所述转向轮的边缘与所述平台平板的引线孔轴线相切。
[0026]本申请的长梁弯曲试验装置与现有技术相比，具有以下优点：
[0027]1)试验夹具中的上加载杆与上垫块、下支撑杆与下垫块之间设置定位结构，确保了夹层板试验件在试验夹具中始终处于最为精确的中部位置，避免了试验夹具组装过程中人为原因而导致的不对中、试验件和试验夹具截面不匹配等装配问题，提高了试验夹具组装效率的同时增加试验夹具的安装准确性，便于得到更为精确的试验数据；此外下上垫块和V型的加载杆/支撑杆中间的定位结构，可有效保证夹层板试验件与上下垫块的充分接触；
[0028]2)位移计线穿越试验平台及转向轮而从旁侧引出，相比于现有的试验夹具通过下
横梁上侧加装位移计的方式，一是会减小行程，二是长梁在大变形的情况下，试验件破坏瞬间极有可能压坏位移计，改变试验件的破坏模式或者是对位移计造成不可逆转的损伤，本申请可以获得更长的位移采集行程且不影响试验件和试验过程，同时可保证试验过程中位移的全程跟踪采集，能够得到全面且准确的位移—载荷数据，对板材力学性能表征至关重要；
[0029]3)下横梁的两侧设有定位孔，可以为后期试验夹具的改装，主要是用于采集两侧横梁挠度，提高了可扩展型，克服了现有试验夹具采集点单一，不满足日后试验需求的问题。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本申请提供的技术方案，下面将对附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本申请的一些实施例。
[0031]图1为本申请的长梁弯曲试验装置总体示意图。
[0032]图2为本申请的试验夹具示意图。
[0033]图3为本申请一实施例的上加载杆与上垫块示意图。
[0034]图4为本申请的试验平台示意图。
[0035]图5为本申请的试验平台剖视图。
具体实施方式
[0036]为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于蜂窝夹层结构的长梁弯曲试验装置，其特征在于，所述长梁弯曲试验装置包括试验夹具和试验平台，其中：所述试验夹具包括上夹棒、上横梁、上加载杆、上垫块以及下支撑杆、下垫块、下横梁，所述上夹棒和上加载杆分布在上横梁的上下两侧，所述上加载杆的下端通过上垫块安装在夹层板试验件的上侧面，下支撑杆安装在下横梁上，下支撑杆的上端通过下垫块支撑夹层板试验件的下侧面，试验机通过上夹棒、上横梁、上加载杆及上垫块施加载荷于夹层板试验件上；所述试验平台包括平台平板、平台支撑筒、转向轮及位移计支架，所述平台平板安装在所述下横梁的下侧，所述平台平板的下侧安装有平台支撑筒，所述转向轮安装在平台支撑筒内，所述位移计支架安装在平台支撑筒的一侧用于支撑位移计；位移计引线穿进平台支撑筒内且绕过转向轮后自平台平板穿出而连接至夹层板试验件下侧面。2.如权利要求1所述的用于蜂窝夹层结构的长梁弯曲试验装置，其特征在于，所述上横梁的底面设有沿着长度方向延伸的凹槽，以及所述上横梁沿着长度方向还设有贯穿厚度方向的调节槽，所述调节槽分布在凹槽的两侧；所述上加载杆具有适配所述凹槽的凸起，所述上加载杆通过连接件上横梁的调节槽而与上横梁固定连接。3.如权利要求2所述的用于蜂窝夹层结构的长梁弯曲试验装置，其特征在于，所述上横梁的上表面沿着长度方向标有刻度，所述刻度用于对上加载杆的跨距调节。4.如权利要求2所述的用于蜂窝夹层结构的长梁弯曲试验装置，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：张强，黄光启，程鹏飞，宋贵宾，熊华锋，冯福兴，李磊，杨胜春，
申请(专利权)人：中国飞机强度研究所，
类型：发明
国别省市：