[發明專利]一種飛機地板下碰撞吸能槽型斜支柱結構

有效

• 申請號: 202010333624.0
• 申請日: 2020-04-24
• 公開（公告）號: CN111392027B
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發明（設計）人: 于哲峰
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: B64C1/18
• 分類號: B64C1/18;B64C1/06
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 顧艷哲

本發明涉及一種飛機地板下碰撞吸能槽型斜支柱結構，包括槽型支柱以及與所述槽型支柱相套接的槽型接頭；所述槽型支柱上端設有若干支柱固接孔，并通過支柱固接件與地板梁固接，所述支柱固接孔的中間設有一支柱鉸接孔，并通過支柱鉸接件與地板梁鉸接；所述槽型接頭下端設有若干接頭固接孔，并通過接頭固接件與機身框固接，所述接頭固接孔的中間設有一接頭鉸接孔，并通過接頭鉸接件與機身框鉸接。本發明采用翻轉壓潰的接頭來觸發槽型復合材料支柱的壓潰，提出了使傾斜支柱受沖擊下的緊固件破壞方案，當壓潰產生后，支柱只承受軸向載荷，不會由于彎曲而折斷，實現良好的吸能。

技術領域

本發明涉及吸能結構技術領域，具體涉及一種飛機地板下碰撞吸能槽型斜支柱結構。

背景技術

應急著陸下的適墜性是飛機結構的重要性能指標，提供適墜性需要飛機結構有很好的能量吸收能力。飛機地板下的支柱是重要的吸能部件，通常是傾斜的，壓潰載荷不是沿著支柱軸向的，而是呈一定角度，容易發生折斷；復合材料飛機多采用開口的槽型截面支柱，這種支柱的壓潰過程不易控制，容易產生脆斷，這種折斷和脆斷大大降低支柱的能力吸收能力。

專利CN108860563A公開了一種飛機地板下抗墜撞吸能支柱，該吸能支柱包括左右對稱的兩根復合材料管，初始時分別與豎直方向呈θ角，每根復合材料管的一端通過關節軸承及支座連接飛機地板的橫梁，另一端通過關節軸承及接頭連接機身框，該發明在飛機墜撞過程中，復合材料管中只受軸向力，不會突然折斷，結構能保持完整，吸能更穩定，效率高。該專利針對圓形支柱而提出接頭和關節軸承的連接形式，而大部分飛機中的支柱都是截面為開口的槽型支柱，而且接頭與機身不是用關節軸承連接的，而是用多個緊固件固定連接的，固定連接無法轉動，仍然會使支柱彎曲，容易導致折斷。

發明內容

本發明的目的就是為了解決上述問題而提供一種飛機地板下碰撞吸能槽型斜支柱結構，使支柱在機身墜撞過程中不易受彎曲而折斷，接頭可觸發槽型截面復合材料支柱的壓潰，實現穩定的壓潰過程。

本發明的目的通過以下技術方案實現：

一種飛機地板下碰撞吸能槽型斜支柱結構，包括槽型支柱以及與所述槽型支柱相套接的槽型接頭；

所述槽型支柱上端設有若干支柱固接孔，并通過支柱固接件與地板梁固接，所述支柱固接孔的中間設有一支柱鉸接孔，并通過支柱鉸接件與地板梁鉸接；

所述槽型接頭下端設有若干接頭固接孔，并通過接頭固接件與機身框固接，所述接頭固接孔的中間設有一接頭鉸接孔，并通過接頭鉸接件與機身框鉸接。

本發明使接頭適用于槽型截面的支柱，并且在正常狀態下使其與機身為固定連接，而在墜撞過程中轉換為鉸連接，保證支柱只承受軸向力，實現大比例的壓潰。

進一步地，所述槽型接頭的中部設有翻轉面，所述槽型支柱在所述翻轉面的作用下能夠向內翻轉。

進一步地，所述翻轉面為內凹弧形面。

進一步地，所述翻轉面將所述槽型接頭分為上下兩部分，所述槽型接頭的上部分與所述槽型支柱的下端相套接；

所述槽型支柱下端設有支柱連接孔，所述槽型接頭的上部分設有與所述支柱連接孔相對應的接頭連接孔，并通過穿過支柱連接孔與接頭連接孔的緊固連接件實現槽型支柱與槽型接頭的連接。

進一步地，所述緊固連接件的剪切強度小于支柱固接件及接頭固接件。

進一步地，所述支柱固接件及接頭固接件的剪切強度分別小于支柱鉸接件及接頭鉸接件。

進一步地，所述槽型接頭的上部邊框處設有嵌套槽，所述槽型支柱的下端插入該嵌套槽內與所述槽型接頭連接。

進一步地，所述槽型支柱為復合材料或者金屬材料的C型長桿件。

進一步地，所述槽型支柱與碰撞方向呈一定角度傾斜安裝。