[發明專利]一種密閉容器強度驗證試驗方法

在審

• 申請號: 201410158730.4
• 申請日: 2014-04-17
• 公開（公告）號: CN104155187A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: 于鵬;吳德鋒;王鄢;李兆遠
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司沈陽飛機設計研究所
• 主分類號: G01N3/12
• 分類號: G01N3/12
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 高原

技術領域

本發明屬于驗證試驗方法領域，涉及一種密閉容器的靜強度驗證試驗方法。其特征在于，模擬密閉容器的真實受載情況，采用密閉容器內、外同時施加載荷的方式進行靜強度試驗。?

背景技術

現代飛機制造業或其他很多制造行業都會涉及到密閉容器，為了充分發揮結構的綜合效能，大多采用整體式結構布局。密閉容器既是一種功能構件，裝載液體或氣體，滿足盛裝功能的需要(不漏)；同時又是結構件，具有一定的承受載荷的能力，而不致發生破壞(不壞)。能否滿足上述要求，必須經過靜力試驗的考核。?

密閉容器外表面大多裸露在空氣中，承受一定的氣動載荷和內部壓力，按其內盛裝物又可分為氣體容器和液體容器，氣體容器所承受的載荷示意圖見圖2，液體容器所承受的載荷示意圖見圖3，二者差別在于液體高度產生的壓強。?

前面已經介紹過，為了驗證密閉容器強度能否滿足要求，必須進行靜力試驗考核，那么如何實施靜力試驗呢？以往試驗是將圖2或圖3中各種載荷進行疊加，然后以氣體壓力的方式，對密閉容器進行充壓來實現加載。這樣做的好處是便于試驗實施，但其弊端也十分明顯，就是試驗壓力為固定值，而實際密閉容器內各處壓力值不盡相同，這樣就不能夠完全真實考核到密閉容器各處的強度儲備。?

前面已經介紹過，為了驗證密閉容器強度能否滿足要求，必須進?行靜力試驗考核，那么如何實施靜力試驗呢？以往試驗是將圖2或圖3中各種載荷進行疊加，然后以氣體壓力的方式，對密閉容器進行充壓來實現加載。這樣做的好處是便于試驗實施，但其弊端也十分明顯，就是試驗壓力為固定值，而實際密閉容器內各處壓力值不盡相同，這樣就不能夠完全真實考核到密閉容器各處的強度儲備。?

本文模擬密閉容器的真實受載情況，采用密閉容器內、外同時施加載荷的方式進行靜強度試驗。?

發明內容

在密閉容器內部施加增壓值，在密閉容器外部通過粘貼在表面的膠布帶加載來實現氣動載荷和液體壓強的施加，即內壓(氣壓)與外載荷(膠布帶載荷)聯合加載進行試驗。?

一種密閉容器強度驗證試驗方法，密閉容器內部裝有氣體或液體，其特征在于，包括如下步驟：?

第一，根據密閉容器實際使用狀態，計算密閉容器的內部壓力值P₁；根據密閉容器外部受載情況(包括其停放姿態)，計算密閉容器在所有狀態下的內液體(氣體無需計算)壓強值和密閉容器外表面氣動載荷值P₂；?

第二，將可能同時出現的情況進行組合，選取典型情況的計算值P₁和P₂，確定為試驗的實施載荷；?

第三，建立密閉容器的有限元模型，按載荷組合情況分別施加第二步載荷，進行計算分析，得到應力分布和強度薄弱部位；?

第四，對密閉容器的強度薄弱部位粘貼電阻應變片，作為靜力試?驗過程中的測量和監控點；?

第五，對密閉容器外表面根據氣動載荷分布和液體壓強(氣體無需計算)分布進行各點膠布帶載荷計算；?

第六，在密閉容器外表面粘貼膠布帶，連接膠布帶加載杠桿，連接內部充壓點管路；?

第七，同步施加內部充壓值和外部膠布帶載荷進行靜強度試驗，直至試驗載荷最大值。加載示意圖見圖1。?

本發明的優點是：?

(1)將密閉容器靜強度試驗原內部充壓方式變為內部充壓和外部加載同時實施，靜強度試驗載荷的模擬更加真實、準確；?

(2)可以解決在密閉容器密封性很差(漏氣嚴重)或充壓載荷較大情況(外部設施無法提供如此大壓力)，試驗載荷無法施加的問題，將載荷進行分離，便于試驗實施，保障試驗成功。?

附圖說明

附圖1是試驗加載示意圖?

附圖2是氣體容器受載示意圖?

附圖3是液體容器受載示意圖?

具體實施方式

下面通過具體的實施例子(燃油箱)并結合附圖對本發明作進一步詳細的描述。?

第一，飛機正常飛行時，燃油箱的內部增壓值為飛機機動飛行時，油箱可能出現的最大內部增壓值為130kPa。根據?GJB67A.2-2008《軍用飛機強度和剛度規范飛行載荷》，計算時考慮1.33倍或2倍的安全系數，P₁＝ΔP×2(或1.33)，其中P₁為內部壓力值；?

對于燃油浸泡區域的燃油箱，外部壓力按以下公式進行計算：?