一種半圓筒形結(jié)構(gòu)試驗(yàn)件的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種半圓筒形結(jié)構(gòu)試驗(yàn)件，屬于航空結(jié)構(gòu)力學(xué)試驗(yàn)領(lǐng)域。其包括試驗(yàn)件主體(1)及對(duì)接帶板(3)，所述試驗(yàn)件主體(1)兩端設(shè)置有過(guò)渡段(2)，用于連接對(duì)接帶板(3)，所述對(duì)接帶板(3)用于連接試驗(yàn)夾具，所述試驗(yàn)件主體(1)為半圓筒結(jié)構(gòu)，梁(4)構(gòu)成所述半圓筒結(jié)構(gòu)的平面，蒙皮(6)構(gòu)成所述半圓筒結(jié)構(gòu)的弧面，所述半圓筒結(jié)構(gòu)內(nèi)部設(shè)置有隔板(5)，分別連接在梁(4)與蒙皮(6)上，所述隔板(5)上設(shè)置有孔洞，用于應(yīng)變片線纜通過(guò)。本實(shí)用新型試驗(yàn)件跟實(shí)際結(jié)構(gòu)的擬合度高，能夠準(zhǔn)確模擬出結(jié)構(gòu)的受載狀態(tài)，為結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)驗(yàn)證提供了準(zhǔn)確的依據(jù)。
【專利說(shuō)明】
一種半圓筒形結(jié)構(gòu)試驗(yàn)件
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于航空結(jié)構(gòu)力學(xué)試驗(yàn)領(lǐng)域，特別是涉及到一種半圓筒形結(jié)構(gòu)試驗(yàn)件。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)于大中型飛機(jī)的翼面前緣結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)驗(yàn)證，通常采用全機(jī)試驗(yàn)或部段試驗(yàn)來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證，但如結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不盡合理，出現(xiàn)意外情況，由此帶來(lái)的損失就比較大，因此，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要盡早進(jìn)行設(shè)計(jì)驗(yàn)證，也就需要根據(jù)結(jié)構(gòu)的形式，設(shè)計(jì)一種試驗(yàn)件以模擬結(jié)構(gòu)的受載情況是否滿足要求。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，翼面前緣曲面結(jié)構(gòu)由于不規(guī)則的特性，試驗(yàn)時(shí)往往對(duì)局部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，而若是采用全機(jī)試驗(yàn)件進(jìn)行試驗(yàn)，則不能很精確的獲得局部的受載特性。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種半圓筒形結(jié)構(gòu)試驗(yàn)件，包括試驗(yàn)件主體及對(duì)接帶板，所述試驗(yàn)件主體兩端設(shè)置有過(guò)渡段，用于連接對(duì)接帶板，所述對(duì)接帶板用于連接試驗(yàn)夾具，所述試驗(yàn)件主體為半圓筒結(jié)構(gòu)，梁構(gòu)成所述半圓筒結(jié)構(gòu)的平面，蒙皮構(gòu)成所述半圓筒結(jié)構(gòu)的弧面，所述半圓筒結(jié)構(gòu)內(nèi)部設(shè)置有隔板，分別連接在梁與蒙皮上，所述隔板上設(shè)置有孔洞，用于應(yīng)變片線纜通過(guò)。
[0005]優(yōu)選的是，所述對(duì)接帶板的板面垂直于所述梁的軸線，且在所述對(duì)接帶板上設(shè)置有垂直于所述對(duì)接帶板板面的翻邊，用于連接梁及蒙皮。
[0006]在上述方案中優(yōu)選的是，所述對(duì)接帶板上設(shè)置有螺孔，通過(guò)螺栓連接試驗(yàn)夾具。
[0007]在上述方案中優(yōu)選的是，蒙皮與隔板以及蒙皮與梁均通過(guò)釘連接。
[0008]優(yōu)選的是，還包括第一連接件，所述蒙皮在其與梁連接處設(shè)置一延長(zhǎng)段，所述延長(zhǎng)段夾持在所述第一連接件與所述梁之間，并通過(guò)釘將所述第一連接件、蒙皮及梁相互連接。
[0009]在上述方案中優(yōu)選的是，隔板與梁通過(guò)釘連接。
[0010]優(yōu)選的是，還包括第二連接件，隔板與梁所在的面垂直，所述第二連接件為角盒，角盒的相互垂直的兩個(gè)面分別固定在所述隔板及梁上。
[0011]在上述方案中優(yōu)選的是，所述梁上沿軸線方向設(shè)置有加強(qiáng)筋。
[0012]在上述方案中優(yōu)選的是，所述過(guò)渡段的梁及蒙皮厚度大于所述試驗(yàn)件主體中部考核段的梁及蒙皮厚度。
[0013]本實(shí)用新型試驗(yàn)件主體中部考核段采用與真實(shí)結(jié)構(gòu)(尤其是蒙皮)幾何參數(shù)與所模擬的真實(shí)結(jié)構(gòu)參數(shù)一致，而兩端的過(guò)渡段需適當(dāng)加強(qiáng)。
[0014]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于根據(jù)結(jié)構(gòu)的具體形式，采用截取式或擬合式剖面形狀設(shè)計(jì)，再在空腔方向設(shè)計(jì)一根支撐梁，組成閉合剖面，內(nèi)部適當(dāng)?shù)募由细舭宓戎谓Y(jié)構(gòu)，試驗(yàn)件跟實(shí)際結(jié)構(gòu)的擬合度高;采用高擬合度的設(shè)計(jì)形式，準(zhǔn)確模擬出結(jié)構(gòu)的受載狀態(tài)，為結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)驗(yàn)證提供了準(zhǔn)確的依據(jù)。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型半圓筒形結(jié)構(gòu)試驗(yàn)件的一優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2為圖1所示實(shí)施例的具有蒙皮結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)件示意圖。
[0017]其中，I為試驗(yàn)件主體，2為過(guò)渡段，3為對(duì)接帶板，4為梁，5為隔板，6為蒙皮，7為翻邊。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為使本實(shí)用新型實(shí)施的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行更加詳細(xì)的描述。在附圖中，自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0019]在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制。
[0020]下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0021 ]飛機(jī)的翼面前緣結(jié)構(gòu)為典型的雙曲面結(jié)構(gòu)——展向、弦向的曲率半徑各點(diǎn)連續(xù)變化，但沿展向的曲率變化較為平緩，在一段長(zhǎng)度內(nèi)(比如L)，近似于等直段;而沿弦向的曲率變化較大，從剖面形式看，L段的梁前蒙皮部分近似于一段小半徑圓弧，類似于如圖1所示的半圓筒結(jié)構(gòu)，因此，本實(shí)施例采用截取的形式來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)件的設(shè)計(jì)，再利用模擬近似的方式，長(zhǎng)度方向取等直段，圓弧面既可以采用擬合半徑的柱面，也可以采用實(shí)際外形面的形式，從而模擬出被截取段的實(shí)際結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)件，即試驗(yàn)件的考核段。
[0022]本實(shí)施例中，所述半圓筒形結(jié)構(gòu)試驗(yàn)件，如圖1所示，包括試驗(yàn)件主體I及對(duì)接帶板3，所述試驗(yàn)件主體I兩端設(shè)置有過(guò)渡段2，用于連接對(duì)接帶板3，所述對(duì)接帶板3用于連接試驗(yàn)夾具，所述試驗(yàn)件主體I為半圓筒結(jié)構(gòu)，梁4構(gòu)成所述半圓筒結(jié)構(gòu)的平面，蒙皮6構(gòu)成所述半圓筒結(jié)構(gòu)的弧面，參考圖2所示，所述半圓筒結(jié)構(gòu)內(nèi)部設(shè)置有隔板5，分別連接在梁4與蒙皮6上，所述隔板5上設(shè)置有孔洞，用于應(yīng)變片線纜通過(guò)?？梢岳斫獾氖?，如果對(duì)接帶板作為半圓筒結(jié)構(gòu)的上下底面，即對(duì)接帶板3用于封閉所述半圓筒結(jié)構(gòu)，則其上也應(yīng)該設(shè)置有孔洞，用于穿過(guò)應(yīng)變片線纜。
[0023]需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例隔板至少設(shè)置兩個(gè)，其用于將所述試驗(yàn)件主體I劃分為兩部分，分別是位于兩個(gè)隔板5之間的考核段，以及位于兩個(gè)隔板之外的過(guò)渡段2，所述隔板5還可以是4個(gè)及以上，比如當(dāng)隔板數(shù)量為4個(gè)時(shí)，除了前述兩個(gè)用于分段的隔板5之外，還包括設(shè)置在試驗(yàn)件主體兩端的隔板，參考圖2中最左側(cè)的隔板，位于試驗(yàn)件主體兩端的隔板其可以是用來(lái)封閉所述半圓筒結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)件主體，也可以做支撐蒙皮的作用，當(dāng)這兩個(gè)隔板用來(lái)封閉試驗(yàn)件主體半圓筒的兩端時(shí)，蒙皮6可以不與對(duì)接帶板3連接，即蒙皮6在接觸上述兩端的隔板5時(shí)，直接通過(guò)翻邊的形式壓接或鉚接在隔板5上，對(duì)接帶板僅與梁4連接即可。當(dāng)隔板數(shù)量超過(guò)4個(gè)時(shí)，其主要是用來(lái)支撐蒙皮6與梁4，通過(guò)隔板5使蒙皮6與梁4形成規(guī)則的半圓筒結(jié)構(gòu)。
[0024]當(dāng)然，本實(shí)施例也可以將蒙皮6靠近對(duì)接帶板的兩端直接固定在對(duì)接帶板上，具體的，對(duì)接帶板設(shè)置一弧形的翻邊，蒙皮直接貼緊設(shè)置在該弧形翻邊上即可緊密連接，比如鉚接，膠接等。
[0025]可以理解的是，如上述連接方式類似，由于所述對(duì)接帶板3的板面垂直于所述梁4的軸線，因此，可以在所述對(duì)接帶板3上設(shè)置有垂直于所述對(duì)接帶板板面的另一翻邊7，該翻邊用于連接梁4，圖1中給出的翻邊7包括兩部分，分別是所述的用于連接梁4的以及用于連接蒙皮6的。
[0026]本實(shí)施例中，所述對(duì)接帶板3上設(shè)置有螺孔，通過(guò)螺栓連接試驗(yàn)夾具，在一個(gè)備選實(shí)施方式中，其也可以通過(guò)夾具直接夾持所述對(duì)接帶板。
[0027]本實(shí)施例中，蒙皮6與隔板5以及蒙皮6與梁4均通過(guò)釘連接。比如蒙皮6與隔板5的連接，蒙皮6在接觸位于梁4兩端的隔板時(shí)，繼續(xù)向外延伸一段，并將該延伸的一端翻折至貼緊在隔板5上，此時(shí)可以通過(guò)鉚接、銷釘、膠接等方式連接，同理，蒙皮6與梁4的連接方式也一樣。
[0028]鑒于上述連接方式，本實(shí)施例還提供其它固定方式，比如設(shè)置第一連接件，如緣條，以蒙皮6與梁4的連接方式為例，所述蒙皮6在其與梁4連接處設(shè)置一延長(zhǎng)段，所述延長(zhǎng)段夾持在所述第一連接件與所述梁4之間，并通過(guò)釘將所述第一連接件、蒙皮6及梁4相互連接。
[0029]本實(shí)施例中，隔板5與梁4通過(guò)釘連接。在一個(gè)備選實(shí)施方式中，也可以通過(guò)膠接方式進(jìn)行連接。
[0030]基于上述蒙皮與梁的連接方式，此處還可以包括第二連接件，隔板5與梁4所在的面垂直，所述第二連接件為角盒，角盒的相互垂直的兩個(gè)面分別固定在所述隔板5及梁4上。
[0031]本實(shí)施例中，為保證梁4在試驗(yàn)時(shí)不先于蒙皮6發(fā)生失穩(wěn)，根據(jù)需要，在梁的受壓側(cè)增加一根加強(qiáng)筋，即所述梁4上沿軸線方向設(shè)置有加強(qiáng)筋。參考圖2，該圖示中的虛線表示加強(qiáng)筋，其自一個(gè)對(duì)接帶板3處延伸至另一個(gè)對(duì)接帶板3處。
[0032]本實(shí)施例中，為了滿足試驗(yàn)加載、支持的需要，將試驗(yàn)件兩端延伸并進(jìn)行適當(dāng)加強(qiáng)，所述過(guò)渡段2的梁、蒙皮厚度大于所述試驗(yàn)件主體I中部考核段的梁、蒙皮厚度。再根據(jù)試驗(yàn)具體形式設(shè)計(jì)對(duì)接帶板分別與加載夾具、支持夾具連接，即兩端過(guò)渡段，本實(shí)施例中，試驗(yàn)件主體中部考核段采用與真實(shí)結(jié)構(gòu)(尤其是蒙皮)幾何參數(shù)與所模擬的真實(shí)結(jié)構(gòu)參數(shù)一致，從而為真實(shí)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)承載提供更準(zhǔn)確的依據(jù)。
[0033]本試驗(yàn)件為前緣曲面結(jié)構(gòu)的承載設(shè)計(jì)的試驗(yàn)考核給出了一種試驗(yàn)件的設(shè)計(jì)辦法，為結(jié)構(gòu)的承載設(shè)計(jì)提供依據(jù)，降低了全尺寸試驗(yàn)的風(fēng)險(xiǎn)與成本。
[0034]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于根據(jù)結(jié)構(gòu)的具體形式，采用截取式或擬合式剖面形狀設(shè)計(jì)，再在空腔方向設(shè)計(jì)一根支撐梁，組成閉合剖面，內(nèi)部適當(dāng)?shù)募由细舭宓戎谓Y(jié)構(gòu)，試驗(yàn)件跟實(shí)際結(jié)構(gòu)的擬合度高;采用高擬合度的設(shè)計(jì)形式，準(zhǔn)確模擬出結(jié)構(gòu)的受載狀態(tài)，為結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)驗(yàn)證提供了準(zhǔn)確的依據(jù)。
[0035]最后需要指出的是:以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制。盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種半圓筒形結(jié)構(gòu)試驗(yàn)件，其特征在于:包括試驗(yàn)件主體(I)及對(duì)接帶板(3)，所述試驗(yàn)件主體(I)兩端設(shè)置有過(guò)渡段(2)，用于連接對(duì)接帶板(3)，所述對(duì)接帶板(3)用于連接試驗(yàn)夾具，所述試驗(yàn)件主體(I)為半圓筒結(jié)構(gòu)，梁(4)構(gòu)成所述半圓筒結(jié)構(gòu)的平面，蒙皮(6)構(gòu)成所述半圓筒結(jié)構(gòu)的弧面，所述半圓筒結(jié)構(gòu)內(nèi)部設(shè)置有隔板(5)，分別連接在梁(4)與蒙皮(6)上，所述隔板(5)上設(shè)置有孔洞，用于應(yīng)變片線纜通過(guò)。2.如權(quán)利要求1所述的半圓筒形結(jié)構(gòu)試驗(yàn)件，其特征在于:所述對(duì)接帶板(3)的板面垂直于所述梁(4)的軸線，且在所述對(duì)接帶板上設(shè)置有垂直于所述對(duì)接帶板板面的翻邊(7)，用于連接梁(4)及蒙皮(6)。3.如權(quán)利要求1所述的半圓筒形結(jié)構(gòu)試驗(yàn)件，其特征在于:所述對(duì)接帶板(3)上設(shè)置有螺孔，通過(guò)螺栓連接試驗(yàn)夾具。4.如權(quán)利要求1所述的半圓筒形結(jié)構(gòu)試驗(yàn)件，其特征在于:蒙皮(6)與隔板(5)以及蒙皮(6)與梁(4)均通過(guò)釘連接。5.如權(quán)利要求4所述的半圓筒形結(jié)構(gòu)試驗(yàn)件，其特征在于:還包括第一連接件，所述蒙皮(6)在其與梁(4)連接處設(shè)置一延長(zhǎng)段，所述延長(zhǎng)段夾持在所述第一連接件與所述梁(4)之間，并通過(guò)釘將所述第一連接件、蒙皮(6)及梁(4)相互連接。6.如權(quán)利要求1所述的半圓筒形結(jié)構(gòu)試驗(yàn)件，其特征在于:隔板(5)與梁(4)通過(guò)釘連接。7.如權(quán)利要求6所述的半圓筒形結(jié)構(gòu)試驗(yàn)件，其特征在于:還包括第二連接件，隔板(5)與梁(4)所在的面垂直，所述第二連接件為角盒，角盒的相互垂直的兩個(gè)面分別固定在所述隔板(5)及梁(4)上。8.如權(quán)利要求1所述的半圓筒形結(jié)構(gòu)試驗(yàn)件，其特征在于:所述梁(4)上沿軸線方向設(shè)置有加強(qiáng)筋。9.如權(quán)利要求1所述的半圓筒形結(jié)構(gòu)試驗(yàn)件，其特征在于:所述過(guò)渡段(2)的梁、蒙皮厚度大于所述試驗(yàn)件主體(I)中部考核段的梁、蒙皮厚度。
【文檔編號(hào)】B64F5/00GK205633096SQ201620443577
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月16日
【發(fā)明人】李海林, 范瑞娟, 李健, 馮變變, 謝娜, 李苗, 鄭茂亮
【申請(qǐng)人】中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司西安飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所