[發明專利]復合材料帽型長桁拉脫試驗裝置及試驗方法

在審

• 申請號: 202211225746.3
• 申請日: 2022-10-09
• 公開（公告）號: CN115508205A
• 公開（公告）日: 2022-12-23
• 發明（設計）人: 陳振;潘直方;程一卿;青亮;劉多猛
• 申請（專利權）人: 上海航空材料結構檢測股份有限公司
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N3/02;G01M13/00;B64F5/60
• 代理公司: 北京華創智道知識產權代理事務所(普通合伙) 11888
• 代理人: 周倩

本發明屬于飛機復合材料結構強度試驗領域，特別涉及一種復合材料帽型長桁拉脫試驗裝置及試驗方法。所述拉脫試驗裝置包括：固定底座；兩個試驗件夾持塊，所述兩個試驗件夾持塊設置在所述固定底座上，所述兩個試驗件夾持塊分別用于固定帽型長桁的底板部的兩端；拉力加載組件，所述拉力加載組件設置在所述固定底座上方，所述拉力加載組件用于固定所述帽型長桁的帽頂部，以向帽頂部提供遠離所述固定底座的力，所述力的方向垂直于所述固定底座的上表面。所述脫試驗方法將帽型長桁安裝在上述拉脫試驗裝置上，然后在拉脫試驗機上進行拉脫試驗。本發明可以實現對閉合的帽型長桁結構的面外拉伸載荷的拉脫試驗，可實現載荷均勻的傳遞到兩側帽底的膠結區。

技術領域

本發明屬于飛機復合材料結構強度試驗領域，特別涉及一種復合材料帽型長桁拉脫試驗裝置及試驗方法。

背景技術

碳纖維復合材料由于其較高的比剛度和比強度、在航空結構中被廣泛應用。復合材料帽型長桁由于是閉口截面，因此扭轉剛度和彎曲穩定性能遠高于常用的T型和L型剖面長桁。且帽型長桁的封閉截面可避免T型長桁和L型長桁受到沖擊后極易在結構邊緣產生沖擊損傷的缺點，在現代的飛機壁板結構設計領域得到非常廣泛的應用。帽型長桁和蒙皮一般通過共膠結或共固化的成型工藝制造成復合材料長桁加筋壁板。飛機結構中，帽型長桁和蒙皮構成的壁板結構主要承受拉伸、彎曲、剪切或組合載荷。由于帽型長桁和蒙皮膠結的特點，結構抵抗面外拉伸載荷的能力較弱，因此拉脫破壞是帽型長桁的一個主要的破壞模式。

由于復合材料帽型長桁的閉合截面特點，無法像T型長桁或L型長桁通過螺栓或直接夾持的方式進行拉脫載荷的加載。如何對閉口截面的帽型長桁進行拉伸加載是個難題。

發明內容

本發明的目的是提供一種實現復合材料帽型長桁壁板結構拉脫試驗的裝置，以解決現有的拉脫試驗裝置無法對閉口截面的帽型長桁進行拉脫試驗的問題。

本發明的目的是通過如下技術方案來實現的。

通過一種復合材料帽型長桁拉脫試驗裝置，所述拉脫試驗裝置包括：

固定底座；

兩個試驗件夾持塊，所述兩個試驗件夾持塊設置在所述固定底座上，所述兩個試驗件夾持塊分別用于固定帽型長桁的底板部的兩端；

拉力加載組件，所述拉力加載組件設置在所述固定底座上方，所述拉力加載組件用于固定所述帽型長桁的帽頂部，以向帽頂部提供遠離所述固定底座的力，所述力的方向垂直于所述固定底座的上表面。

上述的復合材料帽型長桁拉脫試驗裝置中，所述拉力加載組件包括：

拉塊部，所述拉塊部為長條形，所述拉塊貫穿所述帽型長桁的內腔，所述拉塊部的兩端由所述內腔兩側探出；

拉鉤部，所述拉鉤部的兩端包括兩個卡槽，所述兩個卡槽經連接條連接，在所述連接條上設有螺紋孔，所述拉塊部的兩端分別可拆卸卡入所述兩個卡槽中；

球鉸部，所述球鉸部一端設有螺紋桿，另一端安裝有球鉸，所述螺紋桿擰入所述拉鉤部的螺紋孔中，完成所述球鉸部和所述拉鉤部的連接；所述拉桿下側有一定長度的螺紋桿，螺紋桿擰入所述拉鉤上的螺紋孔實現連接；

拉耳部，所述拉耳部經銷軸和所述球鉸部的球鉸連接，實現所述拉鉤部與所述拉耳部萬向連接；

拉桿部，所述拉桿部設置在所述拉耳部上，所述拉桿部用于與拉脫試驗件連接；

在所述拉力加載組件對所述帽型長桁提供拉力時，所述力的方向即為所述拉桿部的中心軸方向，所述卡槽的方向垂直于所述力的方向。

上述的復合材料帽型長桁拉脫試驗裝置中，所述拉塊部的兩端由所述帽頂部兩側探出至少一厘米；

上述的復合材料帽型長桁拉脫試驗裝置中，所述拉塊部的第一表面的棱角為倒角狀或圓弧狀，所述第一表面為與所述帽型長桁的帽頂平面的接觸面；