[發明專利]一種同平面多點三向載荷同步加載靜力試驗裝置及方法

有效

• 申請號: 202111036279.5
• 申請日: 2021-09-06
• 公開（公告）號: CN113588250B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 劉炳立;臧博;張寶康;周國棟;閆虎義
• 申請（專利權）人: 北京空間機電研究所
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00
• 代理公司: 青島智地領創專利代理有限公司 37252
• 代理人: 張凱

本發明提供了一種同平面多點三向載荷同步加載靜力試驗裝置及方法，涉及航天器模擬試驗技術領域。該裝置包括安裝盤、加載柱、加載杠桿、穿桿連板和連桿，多個加載杠桿配合在平面內的三個方向上分別加載，每個方向上設置3個加載杠桿相互配合，連桿交叉布置的位置設置穿桿連板，穿桿連板和加載杠桿相配合；加載杠桿與加載杠桿之間的交匯處留設有貫穿孔。利用該裝置進行衛星承載試驗時，能夠實現同一平面內多個加載點三個方向載荷的同步施加，避免了拆裝衛星結構給試驗帶來的不確定性風險和成本，提高了試驗的效率及科學性。

技術領域

本發明涉及航天器模擬試驗技術領域，尤其是一種同平面多點三向載荷同步加載靜力試驗裝置及方法。

背景技術

航天器在初樣或模樣階段為驗證整星結構設計的合理性，發現設計不足，為了完善設計需進行結構靜力試驗；由于衛星結構承載的多樣性及考慮在地面考核的完整性，結構需要做進行聯合加載。衛星結構內在同一平面內的承載點，在進行三向載荷同步加載時，往往是因為工裝的干涉而無法實施。

靜力試驗中在整星組裝完畢后，艙內加載工裝處在一個相對封閉的環境中，試驗人員在轉換工況時不能夠對其安裝狀態做調整，若采用常規的試驗方法，需在完成一個工況的試驗后，依次拆除儲箱以上艙段的加載工裝，分離推進艙與載荷艙，拆除儲箱加載工裝，再依次安裝下一工況的艙內加載工裝，組裝艙段，安裝剩余加載工裝，花費了大量的轉換工況時間。現有技術中沒有可以通過一次性安裝能夠同時滿足三個方向的加載的靜力試驗裝置，需要對加載試驗裝置做進一步的改進。

發明內容

為了實現同平面內三向載荷的同步加載，節省工況轉換過程中拆裝工作的時間，避免拆裝給試驗帶來的風險，節約成本，提高試驗的效率及科學性，本發明提供了一種同平面多點三向載荷同步加載靜力試驗裝置及方法，具體的技術方案如下。

一種同平面多點三向載荷同步加載靜力試驗裝置，包括安裝盤、加載柱、加載杠桿、穿桿連板和連桿，多個所述加載杠桿配合在平面內的三個方向上分別加載，三個方向上分別設置3個加載杠桿相互配合；所述3個加載杠桿連接加載機構和加載柱；所述連桿交叉布置的位置設置穿桿連板，穿桿連板和加載杠桿相配合；所述加載杠桿與加載杠桿之間的交匯處留設有貫穿孔。

優選的是，加載機構包括加載傳動筒、承力平臺和測力傳感器，承力平臺施加載荷，加載傳動筒和承力平臺相連，測力傳感器設置在加載傳動筒和承力平臺之間。

還優選的是，3個加載杠桿依次連接并分配傳遞加載力，第一加載杠桿和加載傳動筒相連，第一加載杠桿和第二加載杠桿相連，第二加載杠桿通過連桿和第三加載杠桿相連。

還優選的是，加載傳動筒與第一加載杠桿上的分力點相連，所述第一加載杠桿兩端分別連接第二加載杠桿和加載柱，第二加載杠桿的兩端分別連接連桿和加載柱，第三加載杠桿的兩端分別連接加載柱。

還優選的是，第一加載杠桿上的分力點實現加載方向上的一次分力；所述第一加載杠桿通過連桿與第二加載杠桿上的分力點連接，第二加載杠桿上的分力點實現加載方向上的二次分力；所述第二加載杠桿通過連桿與第三加載杠桿上的分力點連接，第三加載杠桿上的分力點實現加載方向上的三次分力。

還優選的是，平面內布置有四個安裝盤，各個安裝盤的軸心均安裝有加載柱；所述3個加載杠桿的端部配合連接四個加載柱。

還優選的是，平面內的第一方向與第二方向和第三方向分別垂直，第二方向和第三方向相反；所述平面內的三個方向上分別布置第一加載杠桿、第二加載杠桿和第三加載杠桿。

一種同平面多點三向載荷同步加載靜力試驗方法，利用上述的一種同平面多點三向載荷同步加載靜力試驗裝置，包括：確定多個加載點聯合加載的受力條件，設計分力點的位置；根據加載杠桿和分力點的位置確定穿桿連板的安裝位置，以及貫穿孔的位置；利用承力平臺施加載荷，每個加載柱在三個方向上同步加載，調整載荷大小進行多次試驗。