CN110595750A - 一种机翼吊挂接头的加载装置 - Google Patents

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张楠
姬杨玲
杨洪琴
李星
张发
季少华
黄海龙
胡震东
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Abstract

本发明公开了一种机翼吊挂接头的加载装置，用于保证将发动机载荷准确传递至机翼的吊挂接头上，吊挂接头包括上接头、内侧下接头、外侧下接头、侧向接头、后接头，加载装置包括吊挂假件、航向接头、配合侧向接头和垂向接头，吊挂假件与吊挂接头相连；航向接头设在吊挂假件上，其用于传递航向载荷至内侧下接头、外侧下接头和后接头；配合侧向接头设在吊挂假件上，其用于传递侧向载荷至侧向接头上；垂向接头设在吊挂假件上，其用于传递垂向载荷至内侧下接头、外侧下接头、后接头和侧向接头。该加载装置能够保证将发动机载荷准确传递至机翼的吊挂接头上，同时在疲劳损伤容限试验中能够对载荷方向实时变动。

Description

一种机翼吊挂接头的加载装置
技术领域
本发明涉及飞机结构力学性能测试领域，尤其涉及一种机翼吊挂接头的加载装置。
背景技术
在复合材料机翼项目中，由于吊挂接头的吊挂中接头、吊挂内侧下接头、吊挂外侧下接头距离过近，无法通过作动筒施加载荷。为实现对飞机机翼吊挂接头准确且可靠的加载，需要模拟复合材料机翼全尺寸结构试验吊挂连接区的静力及疲劳损伤容限承载能力，且能实时变动的测试疲劳损伤容限实验中的载荷方向，但目前尚未有相关的吊挂接头的加载装置上市。
发明内容
本发明的目的在于提出一种机翼吊挂接头的加载装置，该加载装置能够保证将发动机载荷准确传递至机翼的吊挂接头上，同时在疲劳损伤容限试验中能够对载荷方向实时变动。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种机翼吊挂接头的加载装置，用于保证将发动机载荷准确传递至机翼的吊挂接头上，所述吊挂接头包括上接头、内侧下接头、外侧下接头、侧向接头、后接头，机翼吊挂接头的加载装置包括吊挂假件、航向接头、配合侧向接头和垂向接头，所述吊挂假件与所述吊挂接头相连；所述航向接头设在所述吊挂假件上，其用于传递航向载荷至所述内侧下接头、所述外侧下接头和所述后接头；所述配合侧向接头设在所述吊挂假件上，其用于传递侧向载荷至所述侧向接头上；
所述垂向接头设在所述吊挂假件上，其用于传递垂向载荷至所述内侧下接头、所述外侧下接头、所述后接头和所述侧向接头。
可选地，所述吊挂假件为T型结构，所述吊挂假件包括第一壁板和第二壁板，所述第一壁板与所述吊挂接头相连，所述第二壁板连接在所述第一壁板远离所述吊挂接头的一端。
可选地，所述航向接头包括第一航向接头、第二航向接头和第三航向接头，所述第一航向接头和所述第二航向接头分别设置在所述第一壁板相对的两个侧壁上，所述第三航向接头设置在所述第二壁板上。
可选地，所述垂向接头包括第一垂向接头和第二垂向接头，所述第一垂向接头和所述第二垂向接头位于所述第一壁板的相同侧壁的两端。
可选地，所述配合侧向接头设在所述第一壁板上，且与所述第二航向接头相连。
可选地，所述吊挂接头对于所述发动机重心的总载总矩为Fx、Fy、Fz、Mx、My和Mz，Fx、Fy、Fz、Mx、My和Mz的计算公式如下：
Fx-Fx上＝Fx1+Fx2+Fx3
Fy-Fy上＝Fy1+Fy2
Fy-Fz上＝Fz1
Mx-Mx上＝Mx1+Mx2+Mx3
My-My上＝My1+My2+My3
Mz-Mz上＝Mz1+Mz2+Mz3+Mz4+Mz5
其中，Fx上，Fy上，Fz上，Mx上，My上，Mz上为所述上接头对于所述发动机重心的载荷；Fx1为所述第一航向接头的载荷，My1，Mz1为所述发动机重心处弯矩；Fx2为所述第二航向接头的载荷，My2，Mz2为所述发动机重心处弯矩；Fx3为所述第三航向接头的载荷，My3，Mz3为所述发动机重心处弯矩；Fy1为所述第一垂向接头，Mx1，Mz4为所述发动机重心处弯矩；Fy2为所述第二垂向接头，Mx2，Mz5为所述发动机重心处弯矩；Fz1为所述配合侧向接头，Mx3，My3为所述发动机重心处弯矩。
可选地，所述航向接头、所述垂向接头和所述配合侧向接头通过耳片与所述吊挂假件相连。
可选地，所述吊挂假件上设有多个减重槽，多个所述减重槽之间相邻设置。
可选地，所述第一航向接头和所述第二航向接头分别设置在所述第一壁板在水平方向上相对的外侧壁上。
可选地，所述第一垂向接头和所述第二垂向接头分别设置在所述第一壁板在竖直向下方向上的外侧壁的两端，且所述第二壁板位于所述第一垂向接头和所述第二垂向接头之间。
本发明相对现有技术的有益效果：机翼吊挂接头的加载装置包括吊挂假件、航向接头、配合侧向接头和垂向接头，航向接头、配合侧向接头和垂向接头分别连接在吊挂假件上。该加载装置能够保证将发动机载荷准确传递至机翼的吊挂接头上，同时在疲劳损伤容限试验中能够对载荷方向实时变动。其中，吊挂假件替代机翼吊挂接头来试验加载载荷，降低了试验成本和风险，此外，吊挂假件结构简单，易于加工，拆装方便。
附图说明
图1是本发明具体实施方式提供的加载装置的结构示意图；
图2是本发明具体实施方式提供的加载装置的结构示意图；
图3是本发明具体实施方式提供的机翼吊挂接头的结构示意图；
图4是图3标记为A的放大示意图。
附图标记：
上接头-11，内侧下接头-12，外侧下接头-13，侧向接头-14，后接头-15，吊挂假件-2，第一壁板-21，第二壁板-22，航向接头-3，第一航向接头-31，第二航向接头-32，第三航向接头-33，配合侧向接头-4，垂向接头-5，第一垂向接头-51，第二垂向接头-52，减重槽-6。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
参考图1至图3所描述本发明实施例的的机翼吊挂接头的加载装置。
本发明中的机翼吊挂接头的加载装置，用于保证将发动机载荷准确传递至机翼的吊挂接头上，吊挂接头包括上接头11、内侧下接头12、外侧下接头13、侧向接头14、后接头15，该加载装置包括吊挂假件2、航向接头3、配合侧向接头4和垂向接头5，吊挂假件2与吊挂接头相连，航向接头3设在吊挂假件2上，其用于传递航向载荷至内侧下接头12、外侧下接头13和后接头15，配合侧向接头4设在吊挂假件2上，其用于传递侧向载荷至侧向接头4上，垂向接头5设在吊挂假件2上，其用于传递垂向载荷至内侧下接头12、外侧下接头13、后接头15和侧向接头14。
可以理解的是，该加载装置能够保证将发动机载荷准确传递至机翼的吊挂接头上，同时通过调节航向接头3、配合侧向接头4和垂向接头5的加载点力的大小，在疲劳损伤容限试验中能够对载荷方向实时变动。其中，吊挂假件2替代机翼吊挂接头来试验加载载荷，降低了试验成本和风险，此外，吊挂假件2结构简单，易于加工，拆装方便，实用性强。
需要补充说明的是，航向载荷、侧向载荷通过静定结构载荷关系获得，垂向载荷通过调整T型吊挂假件2刚度获得满足要求的试验载荷。
可选地，吊挂假件2为T型结构，吊挂假件2包括第一壁板21和第二壁板22，第一壁板21与吊挂接头相连，第二壁板22连接在第一壁板21远离吊挂接头的一端。
需要说明的是，T型结构的吊挂假件2既能实现对机翼吊挂接头的载荷加载，同时，T型结构的吊挂假件2结构简单，易于加工，拆装方便，降低了试验成本。
此外，第一壁板21和第二壁板22可以是一体成型结构。
可选地，航向接头3包括第一航向接头31、第二航向接头32和第三航向接头33，第一航向接头31和第二航向接头32分别设置在第一壁板21相对的两个侧壁上，第三航向接头33设置在第二壁板22上。
需要说明的是，第一航向接头31和第二航向接头32分别设置在第一壁板21相对的两个侧壁上，第三航向接头33设置在第二壁板22上是由机翼吊挂接头载荷性质决定的，能够保证传递到机翼吊挂接头的载荷是准确的。
可选地，垂向接头5包括第一垂向接头51和第二垂向接头52，第一垂向接头51和第二垂向接头52位于第一壁板21的相同侧壁的两端。
需要说明的是，第一垂向接头51和第二垂向接头52位于第一壁板21的相同侧壁的两端是由机翼吊挂接头载荷性质决定的，能够保证传递到机翼吊挂接头的载荷是准确的。
可选地，配合侧向接头4设在第一壁板21上，且与第二航向接头32相连。
可以理解的是，配合侧向接头4设在第一壁板21上，且与第二航向接头32相连是由机翼吊挂接头载荷性质决定的，能够保证传递到机翼吊挂接头的载荷是准确的。
可选地，吊挂接头对于发动机重心的总载总矩为Fx、Fy、Fz、Mx、My和Mz，Fx、Fy、Fz、Mx、My和Mz的计算公式如下：
Fx-Fx上＝Fx1+Fx2+Fx3
Fy-Fy上＝Fy1+Fy2
Fy-Fz上＝Fz1
Mx-Mx上＝Mx1+Mx2+Mx3
My-My上＝My1+My2+My3
Mz-Mz上＝Mz1+Mz2+Mz3+Mz4+Mz5
其中，Fx上，Fy上，Fz上，Mx上，My上，Mz上为上接头11对于发动机重心的载荷；Fx1为第一航向接头31的载荷，My1，Mz1为发动机重心处弯矩；Fx2为第二航向接头32的载荷，My2，Mz2为发动机重心处弯矩；Fx3为第三航向接头33的载荷，My3，Mz3为发动机重心处弯矩；Fy1为第一垂向接头51，Mx1，Mz4为发动机重心处弯矩；Fy2为第二垂向接头52，Mx2,Mz5为发动机重心处弯矩；Fz1为配合侧向接头4，Mx3,My3为发动机重心处弯矩。
可以理解的是，通过上述载荷计算公式可计算出发动机传递至机翼吊挂接头所需施加的载荷，以实现将发动机载荷准确且可靠地传递至机翼吊挂接头上，此外，发动机无需直接测试机翼吊挂接头的载荷，降低了试验风险。
可选地，航向接头3、垂向接头5和配合侧向接头4通过耳片与吊挂假件2相连。
需要说明的是，航向接头3、垂向接头5和配合侧向接头4与吊挂假件2的连接不限于耳片连接，可以根据具体情况选择其他的连接件。
可选地，吊挂假件2上设有多个减重槽6，多个减重槽6之间相邻设置。
可以理解的是，减重槽6减轻了吊挂假件2的重量，同时，在满足吊挂假件2能够测试出准确载荷的情况下，节约了材料成本。
可选地，第一航向接头31和第二航向接头32分别设置在第一壁板21在水平方向上相对的外侧壁上。
可以理解的是，其能够保证传递到机翼吊挂接头的载荷是准确的。
可选地，第一垂向接头51和第二垂向接头52分别设置在第一壁板21在竖直向下方向上的外侧壁的两端，且第二壁板22位于第一垂向接头51和第二垂向接头52之间。
可以理解的是，其能够保证传递到机翼吊挂接头的载荷是准确的。
实施例：
下面参考图1至图4描述本发明一个具体实施例的机翼吊挂接头的加载装置。
如图1所示，用于保证将发动机载荷准确传递至机翼的吊挂接头上的机翼吊挂接头的加载装置，吊挂接头包括上接头11、内侧下接头12、外侧下接头13、侧向接头14、后接头15，加载装置包括T型吊挂假件2、第一航向接头31、第二航向接头32、第三航向接头33、配合侧向接头4、第一垂向接头51和第二垂向接头52，吊挂假件2与吊挂接头相连，T型吊挂假件2包括第一壁板21和第二壁板22，第一壁板21与吊挂接头相连，第二壁板22连接在第一壁板21远离吊挂接头的一端。第一航向接头31和第二航向接头32分别设置在第一壁板21在水平方向上相对的外侧壁上，第三航向接头33通过耳片设置在第二壁板22上，第一垂向接头51和第二垂向接头52分别设置在第一壁板21在竖直向下方向上的外侧壁的两端，且第二壁板22位于第一垂向接头51和第二垂向接头52之间，配合侧向接头4通过耳片设在第一壁板21上，且与第二航向接头32相连。吊挂假件2上设有多个减重槽6，多个减重槽6之间相邻设置。吊挂接头对于发动机重心的总载总矩为Fx、Fy、Fz、Mx、My和Mz，Fx、Fy、Fz、Mx、My和Mz的计算公式如下：
Fx-Fx上＝Fx1+Fx2+Fx3
Fy-Fy上＝Fy1+Fy2
Fy-Fz上＝Fz1
Mx-Mx上＝Mx1+Mx2+Mx3
My-My上＝My1+My2+My3
Mz-Mz上＝Mz1+Mz2+Mz3+Mz4+Mz5
其中，Fx上，Fy上，Fz上，Mx上，My上，Mz上为上接头11对于发动机重心的载荷；Fx1为第一航向接头31的载荷，My1，Mz1为发动机重心处弯矩；Fx2为第二航向接头32的载荷，My2，Mz2为发动机重心处弯矩；Fx3为第三航向接头33的载荷，My3，Mz3为发动机重心处弯矩；Fy1为第一垂向接头51，Mx1，Mz4为发动机重心处弯矩；Fy2为第二垂向接头52，Mx2，Mz5为发动机重心处弯矩；Fz1为配合侧向接头4，Mx3，My3为发动机重心处弯矩。
机翼吊挂接头的加载过程：通过自动缸对第一航向接头31、第二航向接头32、第三航向接头33、配合侧向接头4、第一垂向接头51和第二垂向接头52施加载荷，再将载荷通过吊挂假件2传递到机翼吊挂接头上。
在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
此外，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“竖直”、“水平”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，“相连”、“连接”、“安装”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述属于在本发明中的具体含义。
此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，用于区别描述特征，无顺序之分，无轻重之分。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种机翼吊挂接头的加载装置，用于保证将发动机载荷准确传递至机翼的吊挂接头上，所述吊挂接头包括上接头(11)、内侧下接头(12)、外侧下接头(13)、侧向接头(14)、后接头(15)，其特征在于，包括：
吊挂假件(2)，所述吊挂假件(2)与所述吊挂接头相连；
航向接头(3)，所述航向接头(3)设在所述吊挂假件(2)上，其用于传递航向载荷至所述内侧下接头(12)、所述外侧下接头(13)和所述后接头(15)；
配合侧向接头(4)，所述配合侧向接头(4)设在所述吊挂假件(2)上，其用于传递侧向载荷至所述侧向接头(14)上；
垂向接头(5)，所述垂向接头(5)设在所述吊挂假件(2)上，其用于传递垂向载荷至所述内侧下接头(12)、所述外侧下接头(13)、所述后接头(15)和所述侧向接头(14)。
2.如权利要求1所述的机翼吊挂接头的加载装置，其特征在于，所述吊挂假件(2)为T型结构，所述吊挂假件(2)包括第一壁板(21)和第二壁板(22)，所述第一壁板(21)与所述吊挂接头相连，所述第二壁板(22)连接在所述第一壁板(21)远离所述吊挂接头的一端。
3.如权利要求2所述的机翼吊挂接头的加载装置，其特征在于，所述航向接头(3)包括第一航向接头(31)、第二航向接头(32)和第三航向接头(33)，所述第一航向接头(31)和所述第二航向接头(32)分别设置在所述第一壁板(21)相对的两个侧壁上，所述第三航向接头(33)设置在所述第二壁板(22)上。
4.如权利要求2所述的机翼吊挂接头的加载装置，其特征在于，所述垂向接头(5)包括第一垂向接头(51)和第二垂向接头(52)，所述第一垂向接头(51)和所述第二垂向接头(52)位于所述第一壁板(21)的相同侧壁的两端。
5.如权利要求3所述的机翼吊挂接头的加载装置，其特征在于，所述配合侧向接头(4)设在所述第一壁板(21)上，且与所述第二航向接头(32)相连。
6.如权利要求1至5任一项所述的机翼吊挂接头的加载装置，其特征在于，所述吊挂接头对于所述发动机重心的总载总矩为Fx、Fy、Fz、Mx、My和Mz，Fx、Fy、Fz、Mx、My和Mz的计算公式如下：
Fx-Fx上＝Fx1+Fx2+Fx3
Fy-Fy上＝Fy1+Fy2
Fy-Fz上＝Fz1
Mx-Mx上＝Mx1+Mx2+Mx3
My-My上＝My1+My2+My3
Mz-Mz上＝Mz1+Mz2+Mz3+Mz4+Mz5
其中，Fx上，Fy上，Fz上，Mx上，My上，Mz上为所述上接头(11)对于所述发动机重心的载荷；Fx1为所述第一航向接头(31)的载荷，My1，Mz1为所述发动机重心处弯矩；Fx2为所述第二航向接头(32)的载荷，My2，Mz2为所述发动机重心处弯矩；Fx3为所述第三航向接头(33)的载荷，My3，Mz3为所述发动机重心处弯矩；Fy1为所述第一垂向接头(51)，Mx1，Mz4为所述发动机重心处弯矩；Fy2为所述第二垂向接头(52)，Mx2,Mz5为所述发动机重心处弯矩；Fz1为所述配合侧向接头(4)，Mx3,My3为所述发动机重心处弯矩。
7.如权利要求1所述的机翼吊挂接头的加载装置，其特征在于，所述航向接头(3)、所述垂向接头(5)和所述配合侧向接头(4)通过耳片与所述吊挂假件(2)相连。
8.如权利要求1所述的机翼吊挂接头的加载装置，其特征在于，所述吊挂假件(2)上设有多个减重槽(6)，多个所述减重槽(6)之间相邻设置。
9.如权利要求3所述的机翼吊挂接头的加载装置，其特征在于，所述第一航向接头(31)和所述第二航向接头(32)分别设置在所述第一壁板(21)在水平方向上相对的外侧壁上。
10.如权利要求4所述的机翼吊挂接头的加载装置，其特征在于，所述第一垂向接头(51)和所述第二垂向接头(52)分别设置在所述第一壁板(21)在竖直向下方向上的外侧壁的两端，且所述第二壁板(22)位于所述第一垂向接头(51)和所述第二垂向接头(52)之间。
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