一種飛機(jī)機(jī)體與起落架聯(lián)合加載的驗證試驗方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于飛機(jī)設(shè)計領(lǐng)域，涉及一種飛機(jī)機(jī)體與起落架聯(lián)合加載的驗證試驗方法，其特征在于，第一，載荷的評估；第二，加載方案的設(shè)計；第三，試驗加載；將起落架載荷作為一種全機(jī)靜力試驗考核工況，在全機(jī)靜力試驗中實現(xiàn)了機(jī)體與起落架的聯(lián)合加載，能夠全面驗證飛機(jī)起落架特殊使用條件下的機(jī)體結(jié)構(gòu)靜強度設(shè)計包線。
【專利說明】一種飛機(jī)機(jī)體與起落架聯(lián)合加載的驗證試驗方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于飛機(jī)設(shè)計領(lǐng)域，涉及一種飛機(jī)機(jī)體與起落架聯(lián)合加載的驗證試驗方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在飛機(jī)設(shè)計過程中，為考核其強度是否滿足設(shè)計要求，要進(jìn)行靜力試驗。飛機(jī)的靜力試驗按考核部位和試驗規(guī)模又分為全機(jī)靜力試驗和部件靜力試驗。全機(jī)靜力試驗主要考核在全機(jī)各種載荷工況下機(jī)體結(jié)構(gòu)的整體強度儲備，部件靜力試驗主要考核在局部載荷作用下機(jī)體特定結(jié)構(gòu)的強度儲備。通常，部件靜力試驗的載荷不會對飛機(jī)骨架結(jié)構(gòu)或重要連接部位造成靜力損傷，因此全機(jī)試驗和部件試驗往往分別進(jìn)行。起落架試驗就屬于部件試驗，單獨進(jìn)行起落架靜力試驗時僅考核起落架本身和起落架與機(jī)體結(jié)構(gòu)連接部位的強度。
[0003]為滿足一些飛機(jī)的特殊使用要求，一些部件載荷(尤其是起落架載荷)將對機(jī)體結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位造成較大損傷。例如，對于某種水上固定平臺起降飛機(jī)，其著陸瞬間具有下沉速率大、重心過載高，其起落架承受載荷的影響區(qū)域已經(jīng)不僅僅局限于與起落架連接的機(jī)體結(jié)構(gòu)，同時也會對機(jī)體其他結(jié)構(gòu)造成很大的影響，而這種載荷情況屬于起落架部件載荷，在全機(jī)試驗中不能得到驗證。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明是一種飛機(jī)機(jī)體結(jié)構(gòu)和起落架聯(lián)合加載的方法，能全面驗證飛機(jī)起落架特殊使用條件下的機(jī)體結(jié)構(gòu)靜強度設(shè)計包線。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種飛機(jī)機(jī)體結(jié)構(gòu)與起落架聯(lián)合加載方法，其特征在于，包括如下步驟:
[0006]第一，載荷的評估。分別繪制飛機(jī)在全機(jī)載荷和起落架載荷作用下沿航向和展向的剪力、彎矩圖，對比兩種載荷狀態(tài)在機(jī)體結(jié)構(gòu)的整體內(nèi)力，如果起落架載荷引起的最大內(nèi)力大于全機(jī)載荷引起的最大內(nèi)力，則將起落架載荷作為全機(jī)靜力試驗的一種載荷情況；
[0007]第二，加載方案的設(shè)計。在全機(jī)靜力試驗中，將起落架載荷作為一種試驗載荷情況，按起落架載荷單獨設(shè)計加載方案。載荷的配平采用多點協(xié)調(diào)的配平方法，即選取機(jī)翼主承力構(gòu)件和機(jī)身主承力框作為全機(jī)載荷的主動加載點,施加飛機(jī)降落時的全機(jī)載荷，同時在起落架上施加起落架載荷。選取發(fā)動機(jī)假件作為約束點，用以平衡由計算誤差或加載誤差引起的支反力。
[0008]第三，試驗加載。施加載荷時，機(jī)身采用膠布帶加載，起落架采用外筒加載。
[0009]本發(fā)明的優(yōu)點是:
[0010]本方法解決了單獨進(jìn)行全機(jī)試驗或起落架試驗不能全面驗證機(jī)體結(jié)構(gòu)靜強度儲備的問題，同時將起落架載荷作為全機(jī)試驗的一種載荷工況，在全機(jī)試驗中驗證了起落架的強度。即在一項試驗中驗證了多個構(gòu)件的強度，縮短試驗進(jìn)度、提高試驗效率。【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]附圖1全機(jī)剪力圖
[0012]附圖2全機(jī)彎矩圖
【具體實施方式】
[0013]下面通過具體的實施例并結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
[0014]第一、繪制飛機(jī)在全機(jī)載荷和起落架載荷下的剪力、彎矩圖，見附圖1、附圖2。制圖數(shù)據(jù)為全機(jī)有限元計算結(jié)果，制圖工具為EXcel2007。圖中起落架載荷引起的內(nèi)力在局部大于全機(jī)氣動載荷引起的內(nèi)力，因此需要將起落架載荷作為全機(jī)靜力試驗中的一種載荷工況。
[0015]第二、加載方案的設(shè)計。在全機(jī)靜力試驗中，將起落架載荷作為一種試驗載荷情況，按起落架載荷單獨設(shè)計加載方案。載荷的配平采用多點協(xié)調(diào)的配平方法，即選取機(jī)翼主承力構(gòu)件和機(jī)身主承力框作為全機(jī)載荷的主動加載點,施加飛機(jī)降落時的全機(jī)載荷，同時在起落架上施加起落架載荷。選取發(fā)動機(jī)假件作為約束點，用以平衡由計算誤差或加載誤差引起的支反力。
[0016]第三，試驗加載。施加載荷時，機(jī)身采用膠布帶加載，起落架采用外筒加載。
【權(quán)利要求】
1.一種飛機(jī)機(jī)體與起落架聯(lián)合加載的驗證試驗方法，其特征在于，包括如下步驟: 第一，載荷的評估:分別繪制飛機(jī)在全機(jī)載荷和起落架載荷作用下沿航向和展向的剪力、彎矩圖，對比兩種載荷狀態(tài)在機(jī)體結(jié)構(gòu)的整體內(nèi)力，如果起落架載荷引起的最大內(nèi)力大于全機(jī)載荷引起的最大內(nèi)力，則將起落架載荷作為全機(jī)靜力試驗的一種載荷情況，轉(zhuǎn)入第~.I K——少； 第二，加載方案的設(shè)計:在全機(jī)靜力試驗中，將起落架載荷作為一種試驗載荷情況，按起落架載荷單獨設(shè)計加載方案；載荷的配平采用多點協(xié)調(diào)的配平方法，即選取機(jī)翼主承力構(gòu)件和機(jī)身主承力框作為全機(jī)載荷的主動加載點，施加飛機(jī)降落時的全機(jī)載荷，同時在起落架上施加起落架載荷；選取發(fā)動機(jī)假件作為約束點，用以平衡由計算誤差或加載誤差引起的支反力。 第三，試驗加載:施加載荷時，機(jī)身采用膠布帶加載，起落架采用外筒加載。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛機(jī)機(jī)體與起落架聯(lián)合加載的驗證試驗方法，其特征在于，所述剪力、彎矩圖通過全機(jī)有限元模型計算得到，能夠反映機(jī)體結(jié)構(gòu)在外載作用下的內(nèi)力響應(yīng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛機(jī)機(jī)體與起落架聯(lián)合加載的驗證試驗方法，其特征在于，所述多點協(xié)調(diào)的配平方法選取機(jī)體結(jié)構(gòu)承載能力強的構(gòu)件，在其上布置主動加載膠布帶，按照力在空間三維坐標(biāo)系下的平衡條件，將機(jī)身上的分布載荷等效膠布帶上，將起落架載荷直接加載到起落架外筒上，加載后，全機(jī)處于受力平衡狀態(tài)。
【文檔編號】G01M99/00GK103983463SQ201410156235
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年4月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月17日
【發(fā)明者】曹奇凱, 靳誠忠, 何剛, 王遠(yuǎn)鵬, 王鄢 申請人:中國航空工業(yè)集團(tuán)公司沈陽飛機(jī)設(shè)計研究所