[發明專利]用于將試驗物品對準于負載的系統和方法

有效

• 申請號: 201310007764.9
• 申請日: 2013-01-09
• 公開（公告）號: CN103196435B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: J·R·席爾瓦
• 申請（專利權）人: 波音公司
• 主分類號: G01C15/00
• 分類號: G01C15/00
• 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

本公開大體上涉及試驗固定裝置，并且更具體地涉及對準試驗物品與所加負載。

背景技術

結構部件通常經試驗從而驗證其承載能力并且確認部件設計的完整性。可以在試驗機器中安裝代表結構部件的試驗物品，并且該物品在受控環境中承受試驗負載，從而模擬使用時部件可能承受的負載。例如，試驗負載可以施加于代表飛行器的部件的試驗物品。試驗負載可以在靜態和/或疲勞試驗期間施加于該試驗物品，從而模擬飛行中的空氣動力負載、著陸負載以及在其使用年限期間可以作用于部件的其他負載。

在測試期間，該試驗物品可以被監測，從而確定試驗物品對試驗負載的響應。例如，該試驗物品可以在不同位置裝有傳感器，以便可以確定在試驗物品中的應力分布。應力測量可以與在每個位置處的預測應力相比較。應力預測可以由部件的應力分析確定。在這點上，所測量的應力數據可以用于證實和驗證試驗物品的結構設計和/或用于驗證應力分析方法。試驗數據也可以用于針對部件和/或飛行器獲得認證。

為了準確模擬使用中部件可能承受的負載，通常必須將試驗物品安裝在試驗固定裝置內，以便試驗物品與試驗負載大體上對準。不幸地是，由于與試驗物品的制造相關聯的制造公差或者由于與試驗機器相關聯的容許限度，試驗物品可能未對準于試驗負載。試驗負載與試驗物品的未對準會導致試驗物品的偏心負載，這會在試驗物品中產生應力，而該應力并不是使用中部件會承受的實際負載的表現。

能夠看出，本領域中需要用于在試驗機器中安裝試驗物品的系統和方法，以便試驗物品可以與試驗負載對準。

發明內容

與試驗物品與試驗負載對準關聯的上面提到的需要由本公開具體解決和闡明，其提供具有第一構件和第二構件的找平設備/水準儀。第一構件具有凹面。第二構件具有凸面，其經配置成以使得第二構件相對于第一構件可運動的方式接合凹面。試驗物品可以聯接到第一和第二構件中的一個，以便其相對運動有助于試驗物品與可以被施加于該試驗物品的軸向負載的加載軸線的大體對準。找平設備可以包括多個定位裝置，其經配置成有助于調節第二構件相對于第一構件的取向以用于調節試驗物品與軸向加載軸線的對準。

在進一步的實施例中，公開了用于將壓縮負載施加到試驗物品的試驗機器。試驗機器可以包括軸向負載致動器，其被配置成沿著軸向加載軸線將壓縮負載施加到試驗物品。試驗機器可以包括具有第一構件和第二構件的找平設備。第一構件可以具有凹面。第二構件可以具有凸面，其被配置成以使得第二構件相對于第一構件可運動的方式接合凹面。試驗物品可以聯接到第一和第二構件中的一個，以便其相對運動有助于試驗物品與軸向加載軸線的大體對準。找平設備可以包括多個定位裝置，被配置成有助于調節第二構件相對于第一構件的取向以用于調節試驗物品與軸向加載軸線的對準。

本發明也公開了將試驗物品對準于加載軸線的方法。該方法可以包括將試驗物品聯接到找平設備，該找平設備可以包含第一構件和第二構件。第一構件可以具有凹面。第二構件可以具有凸面，該凸面可以與凹面接合。該方法可以包括將初始軸向負載施加到試驗物品，并且響應于軸向負載的施加相對于凹面移動凸面，以便第二構件相對于第一構件被重新定向。該方法可以另外包括響應于第二構件相對于第一構件的重新定向，將試驗物品對準于軸向加載軸線。該方法也可以包括調節找平設備的至少一個定位裝置，從而調節第二構件相對于第一構件的取向，并且響應于調節定位裝置，調節試驗物品相對于軸向加載軸線的對準。

已經討論的特征、功能和優點可以在本公開的各個實施例中單獨獲得，或者可能在其他實施例中合并，進一步的細節可以參考下面的下列描述和附圖。

附圖說明

參考附圖，這些及其他本公開的特征會變得更顯而易見，其中貫穿始終，相同的數字涉及相同的部件，并且其中：

圖1是通用試驗機器的透視圖例，其具有與其聯接的用于側向負載能力的側向負載反力框架，并且進一步說明被安裝在上加載板和下加載板之間的試驗物品，并且其中下加載板安裝在找平設備上；

圖2是具有側向負載能力的通用試驗機器的側視圖圖例，其中試驗物品被安裝在上加載板和下加載板之間，下加載板被安裝在找平設備上；

圖3是通用試驗機器的側視圖圖例，其中為了清晰而省略了側向負載反力框架，并且示出由第一構件和第二構件組成的找平設備；

圖4是示出第一構件接合第二構件的找平設備的透視圖例；

圖5是找平設備的頂視圖；