[實用新型]一種復合材料舵面載荷加載裝置

有效

• 申請號: 201320616487.7
• 申請日: 2013-09-30
• 公開（公告）號: CN203705276U
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發明（設計）人: 夏智勛;羅世彬;王中偉;王德全;柳軍;郭振云;明志茂;曾慶華;劉冰;金亮;李潔;李大鵬;黃偉;黃哲志;董榮華;賈零祁;羅文彩
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科學技術大學
• 主分類號: G01N3/20
• 分類號: G01N3/20;G01N3/22;G01N3/04
• 代理公司: 國防專利服務中心 11043
• 代理人: 錢立亞

技術領域

本實用新型涉及高超聲速飛行器技術領域，具體涉及一種復合材料舵面扭矩與彎矩載荷的聯合加載方法。?

背景技術

高超聲速飛行器空氣舵在實際飛行過程中除了承受彎矩，還有扭矩載荷，在實際飛行載荷條件下，評估空氣舵組件解鎖機構抗彎矩、抗扭矩能力，及帶載條件下的解鎖能力，是決定空氣舵能否穩定工作的關鍵問題。?

空氣舵承受的彎矩，通常是在舵面加載一個法向力，并使法向力的合力作用點通過舵面壓心；對于扭矩的加載，通常是在舵面加載一法向力，通過改變舵面法向力分布，使得加載的法向力合力作用點位于舵面壓心，以此產生一定的扭矩。通常情況下，扭矩加載的同時，也對舵面施加了一定的彎矩。?

舵面彎矩與扭矩的加載方式，通常有以下兩種：單點加載、面加載。單點加載是將鋼繩等連接裝置固定于舵面某一點，鋼繩另一端連接動力裝置進行拉伸，使舵面承受單點作用力，產生彎矩與扭矩。面加載通常是將帆布粘貼于舵面上，通過繩索拉動帆布，使舵面承受面載荷，產生一定的彎矩與扭矩。?

現有技術存在的缺點為：?

單點加載方式雖然結構簡單，但此種加載方式與舵面實際承載方式有差異(實際舵面承受的是面載荷而不是單點載荷)，且單點加載容易使加載點局部產生較大應力及變形，造成舵面結構破壞。?

采用帆布的面加載方式雖然與結構實際受力形式接近，但粘貼帆布所用膠的粘結強度對舵面加載載荷大小有所限制，當舵面加載的載荷較大超過了膠粘結力的上限時，在加載過程中帆布易出現脫粘現象，導致試驗不能正常進行。?

另外，單點加載及帆布加載方式，加載對象只限于金屬等強剛度較大的材料，對于舵面為玻璃鋼等強度較弱的材料則不能應用這兩種加載方式。?

實用新型內容

本實用新型針對現有技術存在的問題，提供一種復合材料舵面扭矩與彎矩聯合加載裝置。本實用新型在空氣舵強剛度承受范圍內，可實現對大彎矩、大扭矩載荷的聯合加載；可實現對復合材料舵面的扭矩與彎矩的聯合加載。?

本實用新型一種復合材料舵面扭矩與彎矩聯合加載方法。?

本實用新型一種復合材料舵面載荷加載裝置，在復合材料舵面兩側安裝兩片加載夾具，兩個夾具內形面與空氣舵外形面一致，在其中一個夾具一側上固定一個轉接塊，轉接塊的位置位于舵面壓心位置，鋼繩一端固定于轉接塊，另一端系于拉力供給裝置。?

另外還包括滑輪支架，所述鋼繩經過滑輪支架上的滑輪，系于拉力供給裝置。?

本實用新型的有益效果：?

1、本實用新型采用面載荷加載方式，設計一套空氣舵面載荷加載夾具，使夾具內表面與空氣舵外表面緊密貼合，在夾具外表面一側設計法向力加載轉接塊，轉接塊位置與舵面壓心重合，以實現彎矩與扭矩的聯合加載。將繩索固定于轉接塊后，繩索另一端通過滑輪與拉力供給裝置連接，通過拉力供給裝置拉動繩索，實現對舵面的彎矩與扭矩的聯合加載。由于夾具由外側固定于舵面，繩索作用力位于夾具上，從而避免了對空氣舵的集中加載，實現了對空氣舵舵面的均勻加載，同時也解決了強度較弱的復合材料表面加載的問題。?

2、本實用新型中對舵面施加載荷值的大小，取決于拉力供給裝置提供的拉力，通過增加或減少拉力供給裝置的拉力，在空氣舵及舵軸材料強度允許范圍內，可實現任意載荷數據的加載。?

附圖說明

圖1：本實用新型試驗加載系統示意圖?

圖2：本實用新型第一、二夾具的正視圖?

圖3：本實用新型第一、二夾具的左視圖?

圖4：本實用新型中轉接塊的左視圖?

圖5：本實用新型中轉接塊的正視圖?

圖6：本實用新型中滑輪支架的俯視圖?

圖7：本實用新型中滑輪支架的正視圖?

圖8：本實用新型中滑輪支架的左視圖?

圖例標號說明：?

1為第一夾具，2為第二夾具，3為轉接塊，4為鋼繩，5為滑輪支架，6為拉力供給裝置?

下面結合附圖對本實用新型進行詳細說明。?

具體實施方式

本實用新型通過設計一套舵面加載夾具，實現舵面彎矩與扭矩的聯合加載，如圖1～圖8所示。?

在空氣舵兩側安裝兩片加載夾具，兩個夾具內形面與空氣舵外形面一致，實現夾具與空氣舵的緊密貼合，保證加載均勻，避免空氣舵的晃動。兩個夾具相互固定。?

任一夾具一側固定于轉接塊上，轉接塊的位置位于舵面壓心位置，可以準確的模擬舵面承受的彎矩與扭矩。?