[發明專利]一種考慮損傷特性的飛機機翼翼根連接區試驗件

在審

• 申請號: 202111252971.1
• 申請日: 2021-10-27
• 公開（公告）號: CN113859579A
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發明（設計）人: 黃文超;謝里陽;李常有;張修路;許夢濤;張紅狀
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: B64F5/60
• 分類號: B64F5/60;B64C1/06
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 李珉

1.一種考慮損傷特性的飛機機翼翼根連接區試驗件，其特征在于：用于驗證機翼下壁板與中央翼盒下壁板連接強度，包括蒙皮、長桁、三叉接頭、支撐肋、加強片及連接帶板；所述蒙皮整體形狀為啞鈴狀；所述長桁鋪設在蒙皮上表面，長桁與蒙皮為共固化結構；所述三叉接頭位于蒙皮長度方向的中間位置，且三叉接頭設置在長桁上表面；所述連接帶板位于蒙皮長度方向的中間位置，且連接帶板設置在蒙皮下表面；所述三叉接頭、長桁、蒙皮及連接帶板之間設有緊固件；所述加強片位于蒙皮長度方向的端部位置，且長桁上表面及蒙皮下表面均設有加強片；所述支撐肋位于蒙皮長度方向上的啞鈴變截面位置，且支撐肋位于三叉接頭與加強片之間，支撐肋設置在長桁上表面，支撐肋、長桁及蒙皮之間設有緊固件；所述蒙皮及長桁為復合材料；所述三叉接頭、支撐肋、加強片、連接帶板及緊固件為金屬材料。

2.根據權利要求1所述的一種考慮損傷特性的飛機機翼翼根連接區試驗件，其特征在于：所述蒙皮與長桁采用ATL工藝鋪疊，長桁為熱構型，成型后的長桁先放置在未固化的蒙皮上，然后長桁與蒙皮進行共固化成型。

3.根據權利要求1所述的一種考慮損傷特性的飛機機翼翼根連接區試驗件，其特征在于：在所述蒙皮與長桁的界面處設有預埋分層損傷，在蒙皮外表面設有面外沖擊損傷；所述預埋分層損傷的位置選擇在長桁截止端處，并采用厚度為0.08mm的特氟龍薄膜，預埋分層損傷的大小為12.7×12.7mm²；所述面外沖擊損傷用于產生目視勉見損傷，面外沖擊損傷的施加方式為：通過向蒙皮下表面施加35J的沖擊能量，進而使蒙皮下表面產生2.54mm深度的凹坑，并且35J的沖擊能量由直徑為16±0.13mm、半圓形、質量為3.5±0.2kg的落錘器施加。

4.根據權利要求1所述的一種考慮損傷特性的飛機機翼翼根連接區試驗件，其特征在于：在所述考慮損傷特性的飛機機翼翼根連接區試驗件的表面粘貼有若干應變片，用于檢測試驗件相應位置處的強度響應值，應變片的位置安裝公差允許值為±3mm，應變片的角度安裝公差允許值為±5°。

5.根據權利要求1所述的一種考慮損傷特性的飛機機翼翼根連接區試驗件，其特征在于：所述考慮損傷特性的飛機機翼翼根連接區試驗件的長度為2560mm，啞鈴變截面處的擴張段寬度為330mm，啞鈴變截面處的收縮段寬度為230mm，左右兩處支撐肋的間距為1190mm。

6.根據權利要求1所述的一種考慮損傷特性的飛機機翼翼根連接區試驗件，其特征在于：所述蒙皮長度方向的中間位置用于連接三叉接頭和連接帶板、蒙皮長度方向的端部位置用于連接加強片的區域厚度為9.3mm，蒙皮長度方向的其他區域厚度為5.58mm；所述長桁的高度為50.8mm，長桁的腹板厚度為5.95mm，長桁的緣條厚度為2.97mm，長桁的緣條寬度為71.12mm。

7.根據權利要求1所述的一種考慮損傷特性的飛機機翼翼根連接區試驗件，其特征在于：所述蒙皮的鋪層參數為：蒙皮長度方向的中間位置用于連接三叉接頭和連接帶板、蒙皮長度方向的端部位置用于連接加強片的區域鋪層數為50，此區域的蒙皮內各層的單向纖維與蒙皮長度方向的夾角包含三種類型，分別為0°、45°和90°，且0°角鋪層的占比為32％，45°角鋪層的占比為45％，90°角鋪層的占比為23％；蒙皮長度方向的其他區域鋪層數為30，此區域的蒙皮內各層的單向纖維與蒙皮長度方向的夾角包含三種類型，分別為0°、45°和90°，且0°角鋪層的占比為47％，45°角鋪層的占比為40％，90°角鋪層的占比為13％。

8.根據權利要求1所述的一種考慮損傷特性的飛機機翼翼根連接區試驗件，其特征在于：所述長桁的鋪層參數為：長桁的緣條鋪層數為16，長桁緣條內各層的單向纖維與蒙皮長度方向的夾角包含三種類型，分別為0°、45°和90°，且0°角鋪層的占比為62％，45°角鋪層的占比為25％，90°角鋪層的占比為13％；長桁的腹板鋪層數為32，長桁腹板內各層的單向纖維與蒙皮長度方向的夾角包含三種類型，分別為0°、45°和90°，且0°角鋪層的占比為62％，45°角鋪層的占比為25％，90°角鋪層的占比為13％。