[發明專利]用于測試平面外拉升強度的裝置以及測試配裝到復合夾心板的載荷施加元件的平面外拉升強度的方法

無效

• 申請號: 201380074860.3
• 申請日: 2013-12-10
• 公開（公告）號: CN105209767A
• 公開（公告）日: 2015-12-30
• 發明（設計）人: S·科博勒;H-P·格羅貝保爾;D·恒茨克
• 申請（專利權）人: RUAG瑞士股份公司;RUAG空間
• 主分類號: F16B5/01
• 分類號: F16B5/01;G01M99/00;G01L5/00;G01N19/04
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 劉佳

技術領域

本發明涉及測試配裝到復合夾心板的載荷施加元件的平面外拉升強度的裝置，尤其是，測試配裝到復合夾心板的切口載荷施加元件的平面外拉升強度的裝置，切口延伸通過面板并延伸入復合夾心板的重量輕的內芯中。

本發明還涉及測試配裝到復合夾心板的載荷施加元件的平面外拉升強度的方法，尤其是，測試配裝到復合夾心板的切口內的載荷施加元件的平面外拉升強度的方法，切口延伸通過面板并延伸入復合夾心板的重量輕的內芯中。

背景技術

復合夾心板是特殊類型的復合材料/結構，其通過將一個但最好是兩個相對薄但剛硬的面板附連到重量輕但厚的內芯上加工制成的。內芯材料通常是強度相對低的材料，但其較厚的厚度提供了夾心的復合材料，該復合材料具有高的彎曲剛度和總體低的密度。通常通過將內芯材料層疊在兩個薄層之間來制造復合夾心板，所述薄層提供拉升強度。重量輕的內芯通常通過粘結連接和/或金屬釬焊附連到面板上。這形成板狀的組件。

面板通常是層疊物，其由玻璃和/或碳纖維加強的熱縮性和/或熱固性聚合物組成，諸如不飽和的聚酯、環氧樹脂。替代地，金屬片，最好是諸如鋁那樣重量輕的金屬，也可用于夾心板的面板。夾心板的重量輕的內芯通常是開口室和/或閉口室結構的泡沫(諸如聚氯乙烯、聚亞胺酯、聚乙烯或聚苯乙烯泡沫、復合泡沫)，或是開口室和/或閉口室的金屬泡沫，最好是諸如鋁那樣重量輕的金屬。

相當經常地是蜂窩結構，最好是諸如鋁那樣重量輕的金屬或玻璃纖維和高級復合材料，由于它們的強度對重量比極好，所以，它們首選為重量輕的內芯。蜂窩結構是具有蜂窩幾何形的結構，其允許使所用材料量為最少而達到最小的重量。蜂窩結構的幾何形可變化很大，但所有如此結構的共同特征是形成在薄的垂直壁之間的中空小室陣列。小室通常為圓柱形和六角形。蜂窩形的結構提供密度最小的材料以及平面外相當高的壓縮特性和平面外的剪切特性。

復合的夾心板的特性是正交性的，因此，根據結構的定向，板的反作用是不同的。因此，有必要區分平面內的力和平面外的力。在復合夾心板中，提供面板來傳遞平面內的力，而提供重量輕的內芯用于高的橫向剪切強度。

復合夾心板廣泛地用于這樣的場合：需要平的或略微弧形的表面，且它們高的強度-對-重量比是有價值的。出于該原因，它們廣泛地用于航天工業中，并且長期來在飛機和火箭領域起作用。盡管夾心板能夠承載高載荷，但各種部件的載荷引入和/或錨固卻需要特殊的方案，因為所述不同的強度依賴于所施加力的方向。為了充分利用復合夾心板的有利特性和避免其損壞，來自諸如透鏡、天線等之類的附加部件的靜態和動態載荷必須最佳地引入到結構中。當飛機、航天器、火箭、衛星等經受強烈振動時，部件附連點上的傳遞到承載部件的夾心板的載荷非常高。

較佳地借助于配裝到夾心結構的插入件，來實現用于載荷引入的部件的錨固。既可通過使用特殊工具的傳統的方法，也可使用新發明的插入件和如歐洲專利申請EP13160089.2和EP13160092.6中披露的對應方法，將如此的載荷施加元件配裝到復合夾心板。

不管將載荷施加元件配裝到復合夾心板的方法如何，必須測試拉伸強度以確保賦予的承載能力的嚴格要求得到滿足。同時，測試既不能損壞夾心板，也不能損壞載荷施加元件。此外，具有不均勻或弧形外表面的夾心板提出了特殊的困難。

發明內容

有待解決的技術問題

本發明的目的因此是提供測試夾心板內載荷施加元件的拉伸強度的裝置和方法，即使在不均勻或弧形夾心板的情形中，該裝置和方法也可提供可靠的、可再生的結果，同時，對夾心板不造成損壞。

發明概述

根據本發明，通過一種裝置，其包括拉力構件、相對于拉力構件可位移地布置的推力構件、力分配構件以及布置在所述推力構件和所述力分配構件之間的測力計，可實現提供用來測試夾心板內載荷施加元件的拉伸強度的裝置的上述目的，即使在不均勻或弧形夾心板的情形中，該裝置也可提供可靠的、可再生的結果，同時，對夾心板不造成損壞。拉力構件布置和構造成將拉升強度測試力施加到載荷施加元件上。推力構件機械地連接到拉力構件上，使得反力(來自于施加所述的拉升強度測試力)通過所述力分配構件被傳遞和分配到載荷施加元件周圍的復合夾心板的表面上。測力計構造成用來測量推力構件和復合夾心板表面之間的所述反力。

通過一種方法來實現提供測試夾心板內載荷施加元件的拉伸強度的方法的上述目的，即使在不均勻或弧形夾心板的情形中，該方法也可提供可靠的、可再生的結果，同時，對夾心板不造成損壞，所述方法包括如下步驟：