CN105716888B - 一种机翼盒段试验装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种针对“纯弯”载荷下机翼盒段试验装置/方法；本发明的装置包括：垫板、加载盒段、加载梁、作动筒双耳、作动筒、单拉板、凸铰、支撑立柱、底梁、限位角盒、铰支座、对接钢板、转接钢板、试验件、加载板以及角盒。所述加载盒段包括角盒、壁板(上下壁板)和梁。所述加载梁、支撑立柱、底梁、限位角盒均为焊接件。所述作动筒双耳和单拉板均需与作动筒相配。所述凸铰与铰支座的圆弧半径相同。所述对接板与转接板的背面留有槽口，以对加载盒段和试验件引出的螺栓头进行埋头处理。

Description

一种机翼盒段试验装置及其方法

所属技术领域

本发明属于飞机强度试验技术，涉及一种机翼盒段试验装置/方法。

背景技术

机翼翼盒作为飞机结构的主要承力部件，受到的载荷主要包括：翼面空气动力、机翼及其它部件的惯性力(包括装载物)、起飞和降落时起落架传递的集中载荷。截面上的内力主要有：弯矩、剪力和扭矩。在研发阶段，通常选取机翼翼盒上某一盒段通过适当简化以模拟真实机翼翼盒来对新材料、新工艺及新结构形式进行前期的验证和选型试验。对于只受“纯弯”载荷的盒段试验，一般在图1所示的装置上进行。该装置一般由承力墙、支持夹具、试验件、加载夹具等组成。

发明内容

1)发明目的：本发明的目的是提供一种针对“纯弯”载荷下机翼盒段试验装置/方法；

2)发明技术解决方案

本装置包括：垫板、加载盒段、加载梁、作动筒双耳、作动筒、单拉板、凸铰、支撑立柱、底梁、限位角盒、铰支座、对接钢板、转接钢板、试验件、加载板以及角盒，见图2。所述加载盒段包括角盒16、壁板(上下壁板)和梁。所述加载梁3、支撑立柱8、底梁9、限位角盒10均为焊接件。所述作动筒双耳4和单拉板6均需与作动筒5相配。所述凸铰7与铰支座11的圆弧半径相同。所述对接板与转接板的背面留有槽口，以对加载盒段2和试验件14引出的螺栓头进行埋头处理。

效果与以往的试验装置相比，该装置具有以下优点：

1)独特的支持、加载方式，使得试验的边界条件更加真实，试验数据的对称性、重复性较以往得到了改善。

2)利用该装置能在不依赖承力墙的情况下，进行大载荷的盒段试验，降低基础设备对试验能力限制。

3)利用该装置可对不同长度、不同接口形式的盒段试验件进行试验。设备通用性的改善，节约了大量试验成本，具有较好的实用性和经济性。

应用该装置已完成多个项目，试验效果良好。

附图说明

图1为本发明的机翼盒段试验装置示意图；

图2机翼盒段试验装置示意图；

图3加载盒段示意图；

图4为凸铰结构示意图；

图5为支撑立柱结构示意图；

图6为限位角盒结构示意图；

图7为铰支座结构示意图；

图8为对接板结构示意图；

图9为转接板结构示意图；

图10为加载板结构示意图；

图11为机翼盒段试验载荷施加示意图；

1垫板；2加载盒段；3加载梁；4作动筒双耳；5作动筒；6单拉板；7凸铰；8支撑立柱；9底梁；10限位角盒；11铰支座；12对接钢板；13转接钢板；14试验件；15加载板；16梁；17角盒；18壁板；19底板；20限位块；21螺栓；22承力墙；23支持夹具；24加载夹具。

具体实施方式

下面以实例对本发明作进一步的详细说明：

本试验装置包括：垫板、加载盒段、加载梁、作动筒双耳、作动筒、单拉板、凸铰、支撑立柱、底梁、限位角盒、铰支座、角盒、对接钢板、转接钢板、试验件和加载板，见图3。其中，本装置具有左支撑立柱和右支撑立柱，左支撑立柱的上部安装有铰支座，铰支座具有凹面，铰支座的凹面与安装于左端加载盒段上的凸铰配合，能够使得左加载盒段转动，铰支座侧面与限位角盒配合能够限制左加载盒段产生沿展向的平动；右支撑立柱的上部安装有凸铰，凸铰的凸面与安装于右加载盒段上的加载板的平面配合，可使右加载盒段既能够转动又能够沿展向平动。

特别是，机翼盒段为从机翼上选取的一段包括壁板、翼梁、翼肋和角盒的盒段结构。

特别是，垫板由20mm厚的钢板加工而成，主要作用是垫平由加载盒段引出的螺栓头，见图4。

特别是，加载盒段是由角盒、壁板和梁组成的多梁盒段结构。其中壁板为钢板，梁为H型钢，用螺栓进行组装。具体见图3。加载梁由钢板焊接而成，所有孔均为通孔，用于连接加载盒段与作动筒双耳。特别是，凸铰的长度与加载盒段壁板宽度相同，上部设计为半圆形，具体结构见图4。支撑立柱、底梁、限位角盒均为焊接件，结构见图5。特别是，铰支座的凹面为圆弧形，圆弧半径与凸铰的圆弧半径相同，结构见图7。对接板由钢板加工而成，主要作用是将加载盒段和转接板连接起来。其中，与加载盒段连接的孔，需要在钢板的背面开槽，进行埋头处理，结构见图8。转接板由钢板加工而成，主要作用是将试验件和对接板连接起来。其中，与试验件连接的孔，需要在钢板的背面开槽，进行埋头处理，结构见图9。加载板由钢板、螺栓和限位块组装而成。钢板与限位块连接的孔为螺纹孔，其它孔均为通孔。限位块上的孔为通孔，孔径应略大于螺栓直径，结构见图10。

试验装置的连接与安装方式如下：

利用该装置进行试验时，首先将底梁、承载立柱摆放到位，并用压梁及螺栓固定到厂房承载地坪上，之后在地面完成以下几个部件的组装：1)将加载盒段、加载梁、对接板和作动筒双耳组装为加载盒段组件；2)将试验件与转接板组装为试验件组件，再顺次安装支撑立柱及加载盒段组件，再顺次连接试验件组件及加载盒段组件，并将组装后的试验件组件及加载盒段组件安装到承载立柱上，最后连接作动筒。试验载荷的施加如图11所示。

Claims (7)

1.一种机翼盒段试验装置，其特征在于：包括加载盒段(2)、作动筒(5)、凸铰(7)、支撑立柱(8)、底梁(9)、限位角盒(10)、铰支座(11)、对接钢板(12)、转接钢板(13)、试验件(14)以及加载板(15)；

所述支撑立柱(8)包括左支撑立柱和右支撑立柱，左支撑立柱的上部安装有铰支座，铰支座具有凹面，铰支座的凹面与安装于左加载盒段上的凸铰配合，所述左加载盒段上的凸铰的凸面与铰支座的凹面的圆弧半径相同，能够使得左加载盒段转动，铰支座侧面与限位角盒配合能够限制左加载盒段产生沿展向的平动；右支撑立柱的上部安装有凸铰，凸铰的凸面与安装于右加载盒段上的加载板的平面配合，可使右加载盒段既能够转动又能够沿展向平动。

2.根据权利要求1所述的机翼盒段试验装置，其特征在于：所述的试验装置还包括垫板(1)和加载梁(3)。

3.根据权利要求1或2所述的机翼盒段试验装置，其特征在于：所述加载盒段包括角盒、上壁板、下壁板和梁。

4.根据权利要求2所述的机翼盒段试验装置，其特征在于：所述加载梁(3)、支撑立柱(8)、底梁(9)、限位角盒(10)均为焊接件。

5.根据权利要求4所述的机翼盒段试验装置，其特征在于：所述的试验装置还包括作动筒双耳(4)和单拉板(6)，所述作动筒双耳(4)和单拉板(6)均与作动筒相配。

6.根据权利要求5所述的机翼盒段试验装置，其特征在于：所述对接钢板与转接钢板的背面留有槽口，槽口用于对加载盒段(2)和试验件(14)引出的螺栓头进行埋头处理。

7.利用如权利要求6所述的机翼盒段试验装置进行机翼盒段试验的方法，其特征在于：首先将底梁和支撑立柱摆放到位，并用压梁及螺栓固定到厂房承载地坪上，之后在地面完成以下部件的组装：1)将加载盒段、加载梁、对接钢板和作动筒双耳组装为加载盒段组件；2)将试验件与转接钢板组装为试验件组件，再顺次连接试验件组件及加载盒段组件，并将组装后的试验件组件及加载盒段组件安装到支撑立柱上，最后连接作动筒。