一種機(jī)身壁板試驗(yàn)龍骨裝置及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及飛機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種機(jī)身壁板試驗(yàn)龍骨裝置及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)身壁板是運(yùn)輸類飛機(jī)機(jī)身結(jié)構(gòu)中非常典型又特別重要的結(jié)構(gòu)形式，結(jié)構(gòu)試驗(yàn)是獲取機(jī)身壁板力學(xué)性能最可靠的途徑，機(jī)身壁板試驗(yàn)需要設(shè)計(jì)龍骨裝置用以夠模擬機(jī)身壁板的邊界條件，多個(gè)龍骨裝配成龍骨組來模擬機(jī)身壁板在機(jī)身圓筒上的應(yīng)力場，現(xiàn)有技術(shù)當(dāng)中龍骨的機(jī)構(gòu)如圖7所示。
[0003]龍骨裝置為圓弧形結(jié)構(gòu)，截面尺寸大，且為薄壁結(jié)構(gòu)，因此龍骨裝置設(shè)計(jì)和加工成為機(jī)身壁板試驗(yàn)的技術(shù)瓶頸。現(xiàn)有技術(shù)當(dāng)中最可行的方法是用“H”型鋼通過冷彎加工或熱彎加工制得龍骨裝置，這樣加工的龍骨裝置緣板容易翹曲、皺褶，由于受到加工條件控制的影響，加工出來的龍骨裝置每一件的幾何尺寸各異，無法裝配成龍骨組完成試驗(yàn)，即使勉強(qiáng)組成龍骨組，其誤差也超出機(jī)身壁板試驗(yàn)的允許范圍。
[0004]現(xiàn)在亟需解決的技術(shù)問題是如何生產(chǎn)出一種機(jī)身壁板試驗(yàn)龍骨裝置，該機(jī)身壁板試驗(yàn)龍骨裝置在保障能滿足試驗(yàn)需求的前提下不受試驗(yàn)件尺寸的限制，生產(chǎn)機(jī)身壁板試驗(yàn)龍骨裝置的方法操作簡單、成本低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的第一目的在于，解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單合理、不易變形的機(jī)身壁板試驗(yàn)龍骨裝置。
[0006]本發(fā)明的第一目的通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種機(jī)身壁板試驗(yàn)龍骨裝置，包括:
[0007]龍骨，由龍骨緣板、龍骨腹板、龍骨加強(qiáng)板構(gòu)成；
[0008]焊接夾具，由雙頭螺栓、夾具緣板、平墊圈、螺母構(gòu)成，其中，
[0009]龍骨緣板，板面相互平行且板面為平板結(jié)構(gòu)，龍骨緣板為弧形板，其弧度與機(jī)身圓筒的弧度相匹配；
[0010]龍骨腹板，設(shè)置于龍骨緣板之間，與龍骨緣板垂直；
[0011]龍骨加強(qiáng)板，設(shè)置于龍骨緣板之間，與龍骨緣板垂直且與龍骨腹板垂直；
[0012]夾具緣板是與龍骨緣板結(jié)構(gòu)相同的弧形夾具；
[0013]雙頭螺栓垂直設(shè)置于夾具緣板之間并通過螺母固定于夾具緣板上，螺母與夾具緣板之間設(shè)置有平墊圈，
[0014]龍骨緣板、龍骨腹板、龍骨加強(qiáng)板通過焊接成為一體式結(jié)構(gòu)。
[0015]上述方案中優(yōu)選的是，龍骨腹板為弧形板結(jié)構(gòu)，板面彎曲的弧度與龍骨緣板彎曲的弧度相同。龍骨腹板與龍骨緣板的橫截面為“H”型，龍骨腹板與龍骨緣板的交線為龍骨緣板的板面的中線。
[0016]上述任一方案中優(yōu)選的是，龍骨加強(qiáng)板為矩形結(jié)構(gòu)件，設(shè)置于龍骨腹板的兩側(cè)。龍骨加強(qiáng)板的設(shè)置在龍骨腹板的兩側(cè)、龍骨緣板之間，用于加強(qiáng)龍骨的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
[0017]上述任一方案中優(yōu)選的是，龍骨加強(qiáng)板與龍骨腹板的交線之間的距離相等，龍骨加強(qiáng)版的長度與龍骨腹板的寬度相等，龍骨加強(qiáng)板靠近龍骨腹板的一邊上設(shè)置有缺口。
[0018]上述任一方案中優(yōu)選的是，龍骨緣板與夾具緣板上對應(yīng)位置設(shè)置有螺栓孔，并通過雙頭螺栓穿過螺栓孔與平墊圈、螺母配合將龍骨緣板固定于夾具緣板上。
[0019]本發(fā)明的第二目的在于提供一種機(jī)身壁板試驗(yàn)龍骨裝置的制造方法。
[0020]本發(fā)明的第二目的通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種制造機(jī)身壁板試驗(yàn)龍骨裝置的方法，機(jī)身壁板試驗(yàn)龍骨裝置為前述述任一方案中所述的機(jī)身壁板試驗(yàn)龍骨裝置，包括如下步驟:
[0021]S1:制造龍骨鉆模板，運(yùn)用龍骨鉆模板配鉆加工龍骨緣板和夾具緣板；
[0022]S2:制造龍骨腹板、龍骨加強(qiáng)板和夾具雙頭螺栓；
[0023]S3:裝配夾具緣板，并將龍骨緣板裝配在夾具緣板內(nèi)；
[0024]S4:在夾具緣板中將龍骨緣板、龍骨腹板和龍骨加強(qiáng)板焊接成龍骨裝置；
[0025]S5:取出龍骨后銑平龍骨的外端面和兩端面。
[0026]上述方案中優(yōu)選的是，SI中，龍骨緣板與夾具緣板采用同一龍骨鉆模板配鉆加工制成。
[0027]上述任一方案中優(yōu)選的是，S4中，焊接過程中選擇的焊接方法為低能量焊接并根據(jù)機(jī)身壁板試驗(yàn)龍骨的結(jié)構(gòu)選擇相應(yīng)的焊接工藝。
[0028]本發(fā)明所提供的機(jī)身壁板試驗(yàn)龍骨裝置的有益效果在于，結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，機(jī)身壁板試驗(yàn)龍骨裝置的寬度可根據(jù)機(jī)身壁板試驗(yàn)件的長度來設(shè)計(jì)，不受“H”型鋼寬度的限制，機(jī)身壁板長度不必是“H”型鋼寬度的整數(shù)倍；裝置穩(wěn)定性高，安全可靠。
[0029]本發(fā)明提供的機(jī)身壁板試驗(yàn)龍骨裝置的制造方法通過焊接和鉆模版配鉆方法制造的機(jī)身壁板試驗(yàn)龍骨，龍骨緣板平整，龍骨緣板上的螺栓孔位置相同，能順利裝配成龍骨組，成本較低、滿足試驗(yàn)要求。
【附圖說明】
[0030]圖1是按照本發(fā)明的機(jī)身壁板試驗(yàn)龍骨裝置的一優(yōu)選實(shí)施例的龍骨結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖2是按照本發(fā)明的機(jī)身壁板試驗(yàn)龍骨裝置的圖1所示實(shí)施例龍骨緣板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖3是按照本發(fā)明的機(jī)身壁板試驗(yàn)龍骨裝置的圖1所示實(shí)施例龍骨加強(qiáng)板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖4是按照本發(fā)明的機(jī)身壁板試驗(yàn)龍骨裝置的圖1所示實(shí)施例雙頭螺栓與螺母、墊圈配合的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖5是按照本發(fā)明的機(jī)身壁板試驗(yàn)龍骨裝置的圖1所示實(shí)施例的裝配示意圖；
[0035]圖6是按照本發(fā)明的機(jī)身壁板試驗(yàn)龍骨裝置的制造方法的一優(yōu)選實(shí)施例的流程圖；
[0036]圖7是現(xiàn)有技術(shù)中機(jī)身壁板試驗(yàn)龍骨的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0037]附圖標(biāo)記:
[0038]1-龍骨緣板、2-龍骨腹板、3-龍骨加強(qiáng)板、4-雙頭螺栓、5-夾具緣板、6_平墊圈、7-螺母。
【具體實(shí)施方式】
[0039]為了更好地理解按照本發(fā)明方案的機(jī)身壁板試驗(yàn)龍骨裝置，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的機(jī)身壁板試驗(yàn)龍骨裝置的一優(yōu)選實(shí)施例作進(jìn)一步闡述說明。
[0040]如圖1-圖5所示，本發(fā)明提供的機(jī)身壁板試驗(yàn)龍骨裝置，包括龍骨，由龍骨緣板1、龍骨腹板2、龍骨加強(qiáng)板3構(gòu)成。焊接夾具，由雙頭螺栓4、夾具緣板5、平墊圈6、螺母7構(gòu)成。其中，龍骨緣板I的板面相互平行且板面為平板結(jié)構(gòu)，龍骨緣板I為弧形板，其弧度與機(jī)身圓筒的弧度相匹配；龍骨腹板2設(shè)置于龍骨緣板I之間，與龍骨緣板I垂直；龍骨加強(qiáng)板3，設(shè)置于龍骨緣板I之間，與龍骨緣板I垂直且與龍骨腹板2垂直；夾具緣板5是與龍骨緣板I結(jié)構(gòu)相同的弧形夾具；雙頭螺栓4垂直設(shè)置于夾具緣板5之間并通過螺母7固定于夾具緣板5上，螺母7與夾具緣板5之間設(shè)置有平墊圈6。龍骨緣板1、龍骨腹板2、龍骨加強(qiáng)板3通過焊接成為一體式結(jié)構(gòu)。龍骨腹板2為弧形板結(jié)構(gòu)，板面彎曲的弧度與龍骨緣板I彎曲的弧度相同。龍骨加強(qiáng)板板3為矩形結(jié)構(gòu)件，設(shè)置于龍骨腹板2的兩側(cè)。需要說明的是，本發(fā)明所涉及的每個(gè)龍骨包括兩塊龍骨緣板1、一塊龍骨腹板2以及多塊龍骨加強(qiáng)板3。
[0041]龍骨加強(qiáng)板3與龍骨腹板2的交線之間的距離相等，龍骨加強(qiáng)版3的長度與龍骨腹板2的寬度相等，龍骨加強(qiáng)板3靠近龍骨腹板2的一邊上設(shè)置有缺口。龍骨緣板I與夾具緣板5上對應(yīng)位置設(shè)置有螺栓孔，并通過雙頭螺栓4穿過螺栓孔與平墊圈6、螺母7配合將龍骨緣板I固定于夾具緣板5上。
[0042]本發(fā)明提供的機(jī)身壁板試驗(yàn)龍骨裝置在由夾具緣板5、雙頭螺栓4裝配成的焊接夾具通過中焊接加工完成后再配合機(jī)械加工制造而成，制造所得機(jī)身壁板試驗(yàn)龍骨的結(jié)構(gòu)相同，并且在平行的龍骨緣板I之間垂直設(shè)置有龍骨加強(qiáng)板3，龍骨加強(qiáng)板3可提高機(jī)身壁板試驗(yàn)龍骨的強(qiáng)度，防止機(jī)身壁板試驗(yàn)龍骨出現(xiàn)翹曲、皺褶的現(xiàn)象。
[0043]加工成型的機(jī)身壁板試驗(yàn)龍骨經(jīng)過機(jī)械加工之后龍骨緣板I的外端面平整，機(jī)身壁板試驗(yàn)龍骨的端面平整。由于采用同樣的夾具緣板5制得機(jī)身壁板試驗(yàn)龍骨，所以機(jī)身壁板試驗(yàn)龍骨的結(jié)構(gòu)和尺寸相同。
[0044]夾具緣板5是兩塊獨(dú)立的夾具，而并非一體成型的結(jié)構(gòu)，所以，機(jī)身壁板試驗(yàn)龍骨的寬度，即機(jī)身壁板試驗(yàn)龍骨的寬度可以根據(jù)需求進(jìn)行調(diào)節(jié)。夾具緣板5之間的距離可通過調(diào)節(jié)雙頭螺栓4上的螺母7及平墊片6來確定。
[0045]雙頭螺栓4為兩頭帶有螺紋的、栓桿直徑不相同的桿狀結(jié)構(gòu)，雙頭螺栓4中間部分的直徑略大于兩端帶有螺紋部分的直徑，根據(jù)不同的機(jī)身壁板