[發明專利]飛機平面結構抗離散源撞擊測試用復雜應力邊界加載系統

有效

• 申請號: 202210635610.3
• 申請日: 2022-06-07
• 公開（公告）號: CN114720169B
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 王彬文;張宇;王計真;白春玉;劉小川
• 申請（專利權）人: 中國飛機強度研究所
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00;G01M7/08;B64F5/60
• 代理公司: 北京棧橋知識產權代理事務所(普通合伙) 11670
• 代理人: 潘衛鋒

本發明提供了飛機平面結構抗離散源撞擊測試用復雜應力邊界加載系統，屬于飛機測試技術領域。包括支撐框架、設于所述支撐框架上的拉壓載荷加載組件以及剪切載荷加載組件，所述拉壓載荷加載組件和剪切載荷加載組件分別與飛機平面結構連接；本發明的復雜應力邊界加載系統在施加拉壓載荷和剪切載荷時，操作簡捷，便于控制，可保證載荷的準確加載，滿足拉伸、壓縮和剪切及其耦合載荷的加載，提高了加載精度和測試效率，且加載過程平穩、同步、均勻，滿足平板測試件結構面內復雜預應力的精確、穩定、高效、持續加載的要求，具有廣闊的應用前景。

技術領域

本發明屬于飛機測試技術領域，具體是飛機平面結構抗離散源撞擊測試用復雜應力邊界加載系統。

背景技術

對于飛機、高鐵、汽車等平臺，在實際工程應用中，其內部結構始終處于復雜載荷環境中。

以飛機為例，其蒙皮結構需要承受飛行過程中的氣動力，同時可能面臨冰雹、飛鳥、跑道碎石等外來離散源的撞擊。因此，在評價飛機結構抗離散源沖擊能力的實驗中，有必要考慮真實飛行環境帶來的復雜預應力載荷的影響，這樣得到的結論才更能體現出結構的真實承載能力。

目前，國內在考慮復雜預應力的結構抗沖擊/熱研究開展較少，且主要集中于數值分析研究。

在飛機測試領域中的相關測試研究方面，所采用的預應力加載測試系統一般僅能滿足拉伸、壓縮或者剪切的作用，極少考慮拉伸、壓縮和剪切之間的耦合作用影響。同時，部分預應力加載系統通過調節螺栓預緊力控制載荷的大小，對于多螺栓連接的測試件，該系統調節過程繁瑣、測試效率低且加載精度差，無法滿足飛機測試中復雜預應力的加載需求。

發明內容

針對上述存在的問題，本發明提供了飛機平面結構抗離散源撞擊測試用復雜應力邊界加載系統。

本發明的技術方案是：飛機平面結構抗離散源撞擊測試用復雜應力邊界加載系統，包括支撐框架、設于所述支撐框架上的拉壓載荷加載組件以及剪切載荷加載組件，所述拉壓載荷加載組件和剪切載荷加載組件分別與飛機平面結構連接，支撐框架為方框結構；

所述拉壓載荷加載組件包括拉壓加載杠桿、與所述拉壓加載杠桿一端螺紋連接的拉壓加載絲杠、一端通過第一連接套與所述拉壓加載絲杠外壁螺紋連接且另一端設有第一拉壓測力臂的第一拉壓加載臂、一端與所述拉壓加載杠桿鉸接且另一端設有第二拉壓測力臂的第二拉壓加載臂、設于所述第一拉壓加載臂和第二拉壓加載臂末端的兩個夾持連接頭，兩個所述夾持連接頭與所述飛機平面結構上下兩端連接；

所述剪切載荷加載組件包括剪切加載杠桿、與所述剪切加載杠桿一端螺紋連接的剪切加載絲杠、一端通過第二連接套與所述剪切加載絲杠外壁螺紋連接且另一端設有第一剪切測力臂的第一剪切加載臂、一端與所述剪切加載杠桿鉸接且另一端設有第二剪切測力臂的第二剪切加載臂、設于所述第一剪切加載臂和第二剪切加載臂末端的L型連接頭、分別通過第一銷釘與所述飛機平面結構左右兩側連接的兩個第三剪切加載臂，所述L型連接頭的水平段通過第二銷釘與飛機平面結構上下兩端連接；

拉壓加載杠桿、拉壓加載絲杠、第一拉壓加載臂、第二拉壓加載臂、剪切加載杠桿、剪切加載絲杠、第一剪切加載臂以及第二剪切加載臂均通過第三銷釘安裝在支撐框架上。

進一步地，所述支撐框架底部通過支撐柱連接有支撐座，所述支撐座底部設有多個具有自鎖功能的移動滑輪，通過設置移動滑輪，方便對復雜應力邊界加載系統進行整體移動，同時，由于移動滑輪具有自鎖功能，使復雜應力邊界加載系統不易滑動，滿足使用要求。

進一步地，所述第一拉壓測力臂和第二拉壓測力臂上分別設有拉壓載荷加載測力計，所述第一剪切測力臂和第二剪切測力臂上分別設有剪切載荷加載測力計，拉壓載荷加載測力計和剪切載荷加載測力計具備電子數顯功能，能夠直接讀取所施加的載荷數值大小，從而對施加的載荷起到約束作用，避免施加載荷過大，使相關部件發生扭轉，保證飛機平面結構的拉壓載荷、剪切載荷位于飛機平面結構所在平面，提高抗離散源撞擊測試的精準度。