[發明專利]鈍碰撞測試設備和方法

有效

• 申請號: 201210174180.6
• 申請日: 2012-05-30
• 公開（公告）號: CN102826234B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發明（設計）人: D·E·鮑沃斯;M·E·米勒;J·C·可斯科拉
• 申請（專利權）人: 波音公司
• 主分類號: B64F5/00
• 分類號: B64F5/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司11245
• 代理人: 趙蓉民

技術領域

本公開大體涉及復合材料上鈍碰撞力的測試。更特別地，本公開涉及鈍碰撞測試設備和方法，其可用于測試具有一定測量大小的鈍碰撞對復合材料的影響。

背景技術

在沒有對于碰撞的任何外部指示的情況下，由復合材料制造的飛機和其他結構會意外地被維修車輛或其他物體碰撞。對復合材料結構鈍碰撞的評估可以是必需的或期望的，從而確定修復結構的必要性或可行性。因此，人們設計了用于評估鈍碰撞對復合材料結構的影響的各種方法。

已經用于評估鈍碰撞對復合材料結構影響的某些技術包括使用落管（drop?tube）、彈簧致動“槍”和擺動體。落管包括相對小的質量（通常<100磅），其從一定高度通過管子豎直地落到水平表面上，該高度在碰撞時產生期望的能量水平。彈簧致動槍使用彈簧對著表面加速小質量并可用于任何取向。然而，這兩種技術都局限于小碰撞面積（通常<約12平方英寸）。擺動體使用較大質量并用于執行對豎直表面的碰撞。

傳統落管和槍式碰撞裝置的缺點是其相對小質量，且相對高速度不能復制大質量在相對低速度產生的損壞。此外，使用這類裝置導致難以在碰撞期間采集數據。擺動體通常質量比引起碰撞的交通工具小得多，擺動體試圖復制碰撞，且通常不能用于可靠地模擬飛機機身下部上的碰撞（特別當試圖模擬交通工具在機身腹部下或飛機貨艙門下的刮蹭時）。擺動體也可要求大或高的支撐結構；因此，這類結構引起的二次碰撞即使不是不能防止，也是難以防止的。

以飛機質量和慣性力矩可用/有效的方式在完整飛機上使用任何這些傳統碰撞模擬方法也是有困難的。作為替換，實際維修交通工具（或具有附接到其上的適當緩沖器形狀的其他驅動的交通工具）可用來碰撞該結構，但這樣的解決方案要求人類操作員控制交通工具的碰撞速度、方向和角度，這將是不安全的并且具有較差的可重復性。這樣的情形中，消除人類操作員因素將需要復雜且昂貴的電子控制系統或額外推進系統。

因此需要可用于測試具有一定測量大小的鈍碰撞在復合材料上的效果的鈍碰撞測試設備和方法。

發明內容

本公開通常針對鈍碰撞測試設備，其用于測試對測試結構的鈍碰撞。該設備的示例性實施例包括設備框架，其具有用于靠近測試結構定位的導軌；與導軌遠端接合從而控制導軌斜度的導軌角定位機構；以及適于在導軌上滾動的碰撞車。

本公開進一步針對碰撞后耐受性（survivability）測試結構的方法。該方法的示例性實施例包括提供測試結構用于測試；提供傾斜坡道（inclined?ramp），其被置于在接近測試結構的水平坡道（level?ramp）的遠端并與該水平坡道聯接；在坡道上放置碰撞車，該碰撞車經配置在坡道上滾動；且使得該碰撞車對著測試結構從坡道滾下。

本公開進一步針對預測維修交通工具在復合飛機結構上的碰撞效果的方法。該方法的示例性實施例包括提供測試結構以用于測試；提供靠近測試結構放置的水平坡道，其聯接到被放置在水平坡道遠端且與水平坡道聯接的傾斜坡道；在坡道上設置碰撞車，碰撞車經配置在坡道上滾動；以及使得該碰撞車對著測試結構從坡道滾下。

進一步的優選實施例可包括：

A．預測維修交通工具在復合飛機結構上的碰撞效果的方法，其包括：

提供測試結構以用于測試；

提供傾斜坡道，其被放置成靠近所述測試結構；

在所述坡道上放置碰撞車，所述碰撞車經配置在所述坡道上滾動；以及

使得所述碰撞車對著所述測試結構從所述坡道滾下。

B．A段中方法進一步包括將所述碰撞車抬升到所述坡道上的預定高度。

C．A段中方法進一步包括在所述碰撞車上放置至少一個配重板。

D．A段中方法進一步包括在所述碰撞車上提供碰撞緩沖器并以所述碰撞緩沖器碰撞所述測試結構。

附圖說明

圖1是鈍碰撞測試設備的示例性實施例的側視圖。

圖1A是鈍碰撞測試設備的示例性實施例的導軌的橫截面圖，其中碰撞車車輪與導軌接合。

圖2是鈍碰撞測試設備的示例性實施例的側視圖，其中導軌角定位機構被布置成抬升構型從而增加軌的角度。

圖3是鈍碰撞測試設備的示例性實施例的側視圖，其中碰撞車從碰撞車釋放機構被釋放，且碰撞車上碰撞緩沖器碰撞用于測試的測試結構。

圖4是針對碰撞后耐受性測試結構的方法的示例性實施例的流程圖。

圖5是預測維修車輛在復合飛機結構上的碰撞影響的方法的示例性實施例的流程圖。