[發(fā)明專利]一種飛艇柔性結(jié)構(gòu)試驗集中力加載試驗裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010883387.5
• 申請日: 2020-08-28
• 公開（公告）號: CN112067332A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孟敬業(yè);孔衛(wèi)宏;毛天燁;徐雷;王小龍;朱仁勝
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥工業(yè)大學(xué);中國特種飛行器研究所
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00
• 代理公司: 合肥市澤信專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34144
• 代理人: 方榮肖

本發(fā)明公開了一種用于飛艇柔性結(jié)構(gòu)試驗集中力加載試驗的試驗裝置，它屬于試驗裝置，其解決了傳統(tǒng)集中力加載裝置里無法完成對柔性結(jié)構(gòu)集中力進行加載的技術(shù)缺陷。它主要包括試驗臺主體支架、張緊裝置、加載裝置和模擬加載塊。試驗臺主體支架用于組合固定各裝置，張緊裝置用于固定試驗件以及提供初始張緊力，模擬加載塊固定在試驗件上，模擬飛艇柔性結(jié)構(gòu)的集中力來源，加載裝置用于對模擬加載塊加載各個方向的力，模擬柔性結(jié)構(gòu)所受到各個方向的集中力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于柔性結(jié)構(gòu)試驗集中力加載領(lǐng)域，尤其涉及一種飛艇柔性結(jié)構(gòu)試驗集中力載荷設(shè)計及加載方法。

背景技術(shù)

除氣動載荷、浮壓和分布力，如分布在艇體周身的慣性載荷外，作用于飛艇上的載荷均為集中力。目前，常用的集中力加載試驗主要是針對剛性結(jié)構(gòu)的靜力試驗，無法對柔性結(jié)構(gòu)進行有效加載，對于柔性結(jié)構(gòu)飛艇加載效果不佳。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，提供一種飛艇柔性結(jié)構(gòu)集中力加載試驗臺，以滿足對于飛艇柔性結(jié)構(gòu)集中力加載模擬的要求，提高試驗臺上對于飛艇柔性結(jié)構(gòu)檢測的準確性，節(jié)約空間，節(jié)省成本。

本發(fā)明為解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明飛艇柔性結(jié)構(gòu)試驗氣動載荷試驗裝置的結(jié)構(gòu)特點是：該飛艇柔性結(jié)構(gòu)試驗氣動載荷試驗裝置包括試驗臺主體支架、伺服電缸、模擬加載塊、拉壓力傳感器、連接件a、連接件b、定滑輪、固定棒a、固定棒b、靜態(tài)電阻應(yīng)變儀、數(shù)據(jù)采集模塊、應(yīng)變片，氣缸為試驗加載提供動力，安裝在試驗臺主體支架上，人試驗臺主體支架固定張緊試驗件，靜態(tài)電阻應(yīng)變儀、數(shù)據(jù)采集模塊、拉壓力傳感器、應(yīng)變片收集試驗數(shù)據(jù)，安裝在試驗件上。

本發(fā)明飛艇柔性結(jié)構(gòu)試驗集中力加載試驗裝置的結(jié)構(gòu)特點是：所述試驗臺主體支架由60mm*60mm，厚6mm的方管鋼焊接組成，伺服電缸通過螺栓與試驗臺主體支架連接。

本發(fā)明飛艇柔性結(jié)構(gòu)試驗集中力加載試驗裝置的結(jié)構(gòu)特點是：伺服電缸通過螺紋連接安裝在試驗臺主體支架上，通過往復(fù)運動為試驗加載提供動力。試驗件四邊有布套，通過向相對兩條邊的布套中穿入固定棒a，再將固定棒a兩端穿過試驗臺架角鋼的長條通孔中，將試驗件架在兩條角鋼之間；試驗件另兩條相對邊的布套中穿入固定棒b，一側(cè)連接張緊裝置，一側(cè)固定。

本發(fā)明飛艇柔性結(jié)構(gòu)試驗集中力加載試驗裝置的結(jié)構(gòu)特點是：模擬加載塊模擬布置在艇體周圍的動力裝置，上面焊接有連接件A和連接件B，通過布套固定在囊體片上。用繩子穿過連接件B和定滑輪，將模擬加載塊與伺服電缸連接起來，側(cè)面通過連接件B與互相垂直的伺服電缸B，伺服電缸C連接。在模擬集中力加載時，通過控制三部伺服電缸的行程，能夠模擬載荷在空間三個方向上的分量，加載到模擬加載塊上。

本發(fā)明飛艇柔性結(jié)構(gòu)試驗集中力加載試驗裝置的結(jié)構(gòu)特點是：在測試件表面貼合100個應(yīng)變片并與靜態(tài)電阻應(yīng)變儀連接，以測量加載時試驗件的應(yīng)變情況，拉壓力傳感器通過螺紋與電缸連接，并連接數(shù)字采集模塊，收集和控制加載試驗載荷分布情況。

與已有技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果體現(xiàn)在：

1、本發(fā)明采用微元法的思想，截取柔性浮空器表面很小一塊囊體片視作平面，通過對試驗裝置內(nèi)伺服電缸進行控制，進而模擬出浮空器艇體所在空中所受的各個角度的集中力，滿足試驗要求，使加載結(jié)果更加貼近集中力加載實際情況。

2、本發(fā)明對截取的飛艇柔性表面很小一塊囊體片進行加載試驗，大幅節(jié)約空間，簡化試驗臺結(jié)構(gòu)。

3、本發(fā)明通過在三軸方向設(shè)置伺服電缸，能夠提供任意方向的合力加載，能夠模擬加載飛艇柔性各個方向的集中力，試驗可覆蓋范圍廣，操作性強。

4、本發(fā)明使用伺服電缸往復(fù)運動提供動力，操作簡單，成本低廉，容易安裝，結(jié)構(gòu)簡潔。