[發明專利]一種水上飛機船底結構強度試驗系統和方法

在審

• 申請號: 202011290087.2
• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN112441256A
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發明（設計）人: 李偉;惠興力;鄺春偉;杜娟;譚建;賈煒琰;薛勇;劉東輝;曾毅
• 申請（專利權）人: 中航通飛華南飛機工業有限公司
• 主分類號: B64F5/60
• 分類號: B64F5/60;B63B71/00
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 王世磊

本發明提供一種水上飛機船底結構強度試驗系統和方法，該系統包括：試驗件、約束裝置和第一加載裝置；試驗件包括：船底壁板1、船底框2、側壁框3和側壁板4；試驗件的航向方向的第一端設置有限制試驗件移動的約束框架及約束夾具，試驗件的船體兩側設置有限制試驗件左右移動和上下移動的約束裝置；試驗件的航向方向的第二端設置有加載夾具及第一加載裝置，第一加載裝置的加壓端通過加載墊塊與加載夾具接觸，向試驗件加載；墊塊的外形與加載夾具的端面外形一致。本發明提供的水上飛機船底結構強度試驗系統和方法，可以較低的成本生產驗證船底結構強度所需的試驗件；加載方案簡單。

技術領域

本發明屬于飛機強度試驗技術領域，具體涉及一種水上飛機船底結構強度試驗系統和方法。

背景技術

船底結構是水上飛機/水陸兩棲飛機主要承載結構之一，既要承受機身彎矩，也要承受分布壓力或局部壓力，對飛機安全起非常重要的作用。因此，需要通過試驗驗證的方法，確保船底結構滿足靜強度要求。

對于船底結構的強度試驗方法，常規的做法是生產部分框段的飛機結構全尺寸模型，施加切面剪力和分布壓力載荷進行試驗。

常規試驗方法模型生產成本較高；同時，為準確模擬飛機結構承受的剪力和彎矩，試驗加載杠桿系統通常非常復雜，需要花費大量的人力物力才能實現準確加載。

發明內容

本發明的目的是：提供一種水上飛機船底結構強度試驗系統和方法，解決常規試驗方法模型生產成本較高，操作復雜的問題。

本發明提供一種水上飛機船底結構強度試驗系統，包括：試驗件、約束裝置和第一加載裝置；其中，

所述試驗件包括：船底壁板1、船底框2、側壁框3和側壁板4；

所述試驗件的航向方向的第一端設置有限制所述試驗件移動的約束框架及約束夾具，所述試驗件的船體兩側設置有限制所述試驗件左右移動和上下移動的約束裝置；所述試驗件的航向方向的第二端設置有加載夾具；

所述試驗件的航向方向的第二端設置有施加軸壓載荷的第一加載裝置，所述第一加載裝置的加壓端通過墊塊與所述加載夾具接觸，向所述試驗件加載；

所述墊塊的外形與所述加載夾具的端面外形一致。

可選的，所述側壁框3和所述側壁板4的高度不少于1個長桁間距。

可選的，所述第一加載裝置提供的軸壓載荷從水上飛機的全機有限元模型中提取得到。

可選的，水上飛機船底結構強度試驗系統還包括：第二加載裝置；

所述第二加載裝置設置在所述試驗件底部，用于向所述試驗件提供水壓載荷。

可選的，所述試驗件包括至少四個船底框。

可選的，所述試驗件為水上飛機船底結構的斷階前的一段。

可選的，所述約束夾具及加載夾具，可以將試驗件約束端、加載端的蒙皮、長桁等組件完全夾持，夾具及連接緊固件可以承受不小于2倍的極限軸壓載荷：

本發明另一方面還提供一種水上飛機船底結構強度試驗方法，包括：

步驟1：選擇水上飛機船底結構的斷階前的一段，作為試驗件結構；所述試驗件包括：船底壁板1、船底框2、側壁框3和側壁板4；

步驟2：提取全機有限元模型中所述試驗件的航向兩端的船底的軸壓載荷；

步驟3：在所述試驗件的約束端以及側壁框3和側壁板4上設置約束裝置，在所述試驗件的加載端設置加載夾具；

步驟4：在所述試驗件的加載端設置施加軸壓載荷的第一加載裝置，所述第一加載裝置的加壓端通過墊塊與所述加載夾具接觸；