【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及复合材料试验，尤其涉及加载试验工装、试验机及试验方法。
技术介绍
1、在飞机设计中，复合材料以其高的比刚度、比强度、耐腐蚀和抗疲劳等优异性能，越来越广泛的应用于飞机结构中，开展复合材料在民机结构中的应用技术研究，是提高民用飞机性能及市场竞争力的重要手段。
2、复合材料飞机机翼和尾翼的翼梁、翼肋和机身角片等广泛存在r区结构，试验表明，r区的面外承载能力较弱，在受到拉伸载荷、剪切载荷的作用下，容易产生层间拉伸的分层破坏，因此r区的强度校核是结构设计的关键步骤。
3、在梁和肋结构的强度分析时，r区承受的载荷并非单向的，通常为是拉伸载荷与剪切载荷同时作用，复合材料工件受到沿竖直方向的拉伸载荷和与复合平面平行的剪切载荷，现有的试验设备和试验工装，均以上述两个载荷方向设计载荷施加点位，并按照设计的载荷大小，对工件施加拉伸力和剪切力，工艺装备和工艺方法相对复杂；一般夹头夹持工件，还会产生附加弯矩，对材料的试验结果精度产生影响。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供复合材料加载试验工装、试验机及试验方法，简化工艺装备和工艺方法，消除附加弯矩对试验结果精度的干扰，提升适应性。
2、为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、加载试验工装，能对l型复材工件进行加载，包括：
4、角度调整机构，所述角度调整机构被配置为能使所述l型复材工件的一端面与水平面成预设角度φ；
5、加载机构，所述l型复材工件的另一端能与所
6、所述预设角度φ等于所述合力f所在方向与所述拉伸力fx所在方向的夹角。
7、作为一种加载试验工装的优选方案，所述角度调整机构包括安装底座和支撑螺杆，所述l型复材工件的一端固定于所述安装底座，所述安装底座的一端与所述支撑螺杆的一端通过第一铰接轴铰接，所述第一铰接轴与所述支撑螺杆的一端螺接。
8、作为一种加载试验工装的优选方案，所述角度调整机构还包括固定座，所述安装底座的另一端与所述固定座铰接，所述支撑螺杆的另一端通过第二铰接轴铰接，所述第二铰接轴与所述支撑螺杆的另一端螺接。
9、作为一种加载试验工装的优选方案，所述加载机构包括夹持部和支撑架，所述夹持部能夹持固定所述l型复材工件的另一端，所述夹持部的两端设有滚动轴承，所述支撑架与所述滚动轴承抵接，所述支撑架能对所述滚动轴承施加竖直向上的力，所述支撑架能与试验机夹头连接。
10、作为一种加载试验工装的优选方案，所述支撑架包括两个u形框，两个所述u形框的槽底为平面，两个所述滚动轴承分别抵接于两个所述u形框的槽底。
11、作为一种加载试验工装的优选方案，所述夹持部包括卡座和压板，所述l型复材工件的另一端能嵌入所述卡座的槽内，所述压板与所述卡座扣合以使所述夹持部夹持所述l型复材工件的另一端。
12、作为一种加载试验工装的优选方案，所述卡座与所述压板通过紧固件连接。
13、试验机，包括上述任一方案所述的加载试验工装。
14、试验方法，基于上述方案所述的试验机，包括以下步骤：
15、s1、根据l型复材工件的拉伸力fx与剪切力fy的比例计算预设角度φ；
16、s2、调整l型复材工件的一端面与水平面成预设角度φ；
17、s3、竖直向上的拉力p作用于l型复材工件的另一端面；
18、s4、增大拉力p直至l型复材工件的r区结构分层破坏；
19、s5、记录r区结构分层破坏时的拉力pmax。
20、作为一种试验方法的优选方案，还包括步骤：
21、s6、将拉力pmax分解为极限拉伸力px和极限剪切力py。
22、有益效果：
23、在本专利技术中，通过角度调整机构能使l型复材工件的一端面与水平面成预设角度φ，加载机构对l型复材工件的另一端施加竖直向上的拉力p，拉力p为l型复材工件的拉伸力fx与剪切力fy的合力p0，预设角度φ等于合力p0所在方向与拉伸力fx所在方向的夹角，将拉伸载荷和剪切载荷通过一个复合载荷进行施加，简化了载荷的施加方式，也能进一步简化工艺装备和工艺方法；通过加载机构与l型复材工件的另一端抵接，且拉力p始终竖直向上，避免了采用现有的夹头夹持工件，产生附加的弯矩作用于l型复材工件，从而对试验精度造成干扰的问题。
24、在本专利技术中，基于该加载试验工装的试验机为单轴试验机，其适应性更加广泛。
25、通过本方法，能方便地得到l型复材工件r区结构在拉剪载荷作用下的破坏载荷。
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1.加载试验工装，能对L型复材工件(10)进行加载，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的加载试验工装，其特征在于，所述角度调整机构(100)包括安装底座(110)和支撑螺杆(120)，所述L型复材工件(10)的一端固定于所述安装底座(110)，所述安装底座(110)的一端与所述支撑螺杆(120)的一端通过第一铰接轴(130)铰接，所述第一铰接轴(130)与所述支撑螺杆(120)的一端螺接。
3.根据权利要求2所述的加载试验工装，其特征在于，所述角度调整机构(100)还包括固定座(140)，所述安装底座(110)的另一端与所述固定座(140)铰接，所述支撑螺杆(120)的另一端通过第二铰接轴(150)铰接，所述第二铰接轴(150)与所述支撑螺杆(120)的另一端螺接。
4.根据权利要求1所述的加载试验工装，其特征在于，所述加载机构(200)包括夹持部(210)和支撑架(220)，所述夹持部(210)能夹持固定所述L型复材工件(10)的另一端，所述夹持部(210)的两端设有滚动轴承(211)，所述支撑架(220)与所述滚动轴承(211)抵接
5.根据权利要求4所述的加载试验工装，其特征在于，所述支撑架(220)包括两个U形框(221)，两个所述U形框(221)的槽底为平面，两个所述滚动轴承(211)分别抵接于两个所述U形框(221)的槽底。
6.根据权利要求4所述的加载试验工装，其特征在于，所述夹持部(210)包括卡座(212)和压板(213)，所述L型复材工件(10)的另一端能嵌入所述卡座(212)的槽内，所述压板(213)与所述卡座(212)扣合以使所述夹持部(210)夹持所述L型复材工件(10)的另一端。
7.根据权利要求6所述的加载试验工装，其特征在于，所述卡座(212)与所述压板(213)通过紧固件连接。
8.试验机，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的加载试验工装。
9.试验方法，其特征在于，基于权利要求8所述的试验机，包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的试验方法，其特征在于，还包括步骤：
...【技术特征摘要】
1.加载试验工装，能对l型复材工件(10)进行加载，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的加载试验工装，其特征在于，所述角度调整机构(100)包括安装底座(110)和支撑螺杆(120)，所述l型复材工件(10)的一端固定于所述安装底座(110)，所述安装底座(110)的一端与所述支撑螺杆(120)的一端通过第一铰接轴(130)铰接，所述第一铰接轴(130)与所述支撑螺杆(120)的一端螺接。
3.根据权利要求2所述的加载试验工装，其特征在于，所述角度调整机构(100)还包括固定座(140)，所述安装底座(110)的另一端与所述固定座(140)铰接，所述支撑螺杆(120)的另一端通过第二铰接轴(150)铰接，所述第二铰接轴(150)与所述支撑螺杆(120)的另一端螺接。
4.根据权利要求1所述的加载试验工装，其特征在于，所述加载机构(200)包括夹持部(210)和支撑架(220)，所述夹持部(210)能夹持固定所述l型复材工件(10)的另一端，所述夹持部(210)的两端设有滚动轴承(211)，所述支撑架(220)与所述滚动轴承(21...
【专利技术属性】
技术研发人员：李妍，陈琳，李俊，蔡志强，唐维康，李志远，原崇新，陈振，程一卿，
申请(专利权)人：上海飞机制造有限公司，
类型：发明
国别省市：
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