[發明專利]復合材料孔邊面內沖擊系統及其使用方法

在審

• 申請號: 201810272565.3
• 申請日: 2018-03-29
• 公開（公告）號: CN108225710A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 辛朝波;何鵬;高巖;王大偉
• 申請（專利權）人: 康得復合材料有限責任公司
• 主分類號: G01M7/08
• 分類號: G01M7/08
• 代理公司: 北京中譽威圣知識產權代理有限公司 11279
• 代理人: 周勇;周際

本發明公開了一種復合材料孔邊面內沖擊系統及其使用方法。該系統包括：導軌組件，其具有傾斜段和水平段；沖擊模塊，其設置在所述導軌組件的上面，用于沖擊復合材料；以及測速模塊，其設置在所述導軌組件的水平段的端部，用于測量所述沖擊模塊的水平移動速度。所述導軌組件由滑梯式導軌、水平儀、擋板、框架、調節支座及平臺組成，所述沖擊模塊由球形端頭和配重塊組成。該復合材料孔邊面內沖擊系統能夠將沖擊模塊的勢能轉化為其水平移動的速度，實現復合材料孔邊面內沖擊，同時降低了軌道水平段在復合材料開口區的下陷高度，保證了沖擊模塊線速度方向平穩轉變為水平方向，減少了沖擊系統對復合材料開口區域尺寸的限制。

技術領域

本發明屬于沖擊模塊技術領域，具體涉及一種復合材料孔邊面內沖擊系統及其使用方法。

背景技術

目前，廣泛應用于復合材料結構試驗的沖擊損傷裝置是落錘式沖擊損傷裝置和沖擊槍。其中，落錘式沖擊損傷裝置可以通過控制落錘的質量和落錘安裝的初始高度來計算出作用在復合材料試驗件上的沖擊能量，并制造出相應的損傷；沖擊槍依靠氣壓或彈簧等作用，推動沖擊頭，實現復合材料結構的沖擊損傷制備。

然而，落錘式沖擊損傷裝置只能從上向下進行沖擊，而其它方向上的損傷無法實現沖擊。對于敞開式的結構，落錘式沖擊損傷裝置足以勝任，但是對于復合材料開口區域，特別是機翼下壁板維修孔，由于該開口區域四周封閉，落錘式沖擊損傷裝置必要尺寸較大，與孔邊復合材料結構存在干涉，無法實現孔邊面內方向的沖擊。

相對于落錘式沖擊損傷裝置，沖擊槍能實現不同方向的沖擊，適用范圍進一步提高。沖擊槍采用氣壓或彈簧等推動沖擊頭，沖擊頭為加速到相應的速度，必須擁有足夠的直線加速距離，導致沖擊槍的尺寸較長。通常，機翼下壁板維修孔窄邊約為250mm，為實現孔邊沖擊，只能傾斜槍口，導致沖擊頭速度方向與孔邊面內方向偏移，與試驗要求不符。另外，沖擊槍的沖擊頭往往尺寸較小，對于能量較大的沖擊損傷要求，只能提高沖擊頭的速度，加之沖擊頭沖擊方向與孔邊面內方向偏移，高速的沖擊頭與復合材料接觸后反彈存在安全風險問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種復合材料孔邊面內沖擊系統及其使用方法，從而克服現有技術復合材料的沖擊損傷過程中存在的只能從上向下進行沖擊、無法實現孔邊面內方向的沖擊以及高速的沖擊頭與復合材料接觸后反彈存在安全風險的問題。

為實現上述一個或多個目的，在本發明的一個實施方案中，本發明提供了一種復合材料孔邊面內沖擊系統，該系統包括：

導軌組件，其具有傾斜段和水平段；

沖擊模塊，其設置在所述導軌組件的上面，用于沖擊復合材料；以及

測速模塊，其設置在所述導軌組件的水平段的端部，用于測量所述沖擊模塊的水平移動速度。

在本發明的一個優選實施方案中，本發明提供了一種復合材料孔邊面內沖擊系統，所述導軌組件包括滑梯式導軌、水平儀、擋板、框架、調節支座及平臺，所述平臺設置于框架上面，所述調節支座設置于框架的下面。

所述滑梯式導軌的邊緣表明相對平臺的水平高度；所述導軌組件將沖擊模塊的勢能轉化為動能，并確保沖擊模塊速度方向水平；所述測速模塊用于測量沖擊模塊的水平移動速度。

在本發明的一個優選實施方案中，本發明提供了一種復合材料孔邊面內沖擊系統，所述沖擊模塊包括球形端頭和配重塊。

在本發明的一個優選實施方案中，本發明提供了一種復合材料孔邊面內沖擊系統，所述球形端頭為偏心球形端頭；所述球形端頭偏心位于配重塊的端面，所述球形端頭中心圓與所述配重塊端面圓形內切。

在本發明的一個優選實施方案中，本發明提供了一種復合材料孔邊面內沖擊系統，所述測速模塊包括第一發射器、第二發射器及感應器，所述感應器用于記錄沖擊模塊到達的時間。