CN112798211A - 一种用于抗鸟撞试验的等效夹持装置 - Google Patents

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党晓艳
冯震宙
卢丽金
吕锦锋
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Abstract

本申请提供一种用于抗鸟撞试验的等效夹持装置，所述等效夹持装置包括蒙皮(1)、N个长桁(2)、隔板(3)、夹具(4)、前梁(5)，其中：蒙皮(1)为机翼前缘的蒙皮；蒙皮(1)内沿展向设置有多个隔板(3)；每个隔板(3)的形状与机翼前缘形状一致，每个隔板(3)在相应的位置设置N个凹槽，所述凹槽用于放置长桁(2)；N个长桁(2)沿弦向设置在对应的多个隔板(3)的凹槽内，长桁(2)的截面为帽形，每个长桁(2)的开口一侧面向蒙皮(1)，另一侧面向隔板(3)的凹槽；夹具(4)的截面L为型，前梁(5)的上下端分别通过夹具(4)与蒙皮(1)连接。

Description

一种用于抗鸟撞试验的等效夹持装置
技术领域
本发明属于结构抗冲击设计领域，具体涉及一种用于抗鸟撞试验的等效夹持装置。
背景技术
飞机抗鸟撞设计中的夹具设计对于保证试验结果的有效性具有重要意义。在飞机机翼前缘抗鸟撞设计中，边界条件往往对抗鸟撞试验的结果有着至关重要的影响。急需一种用于抗鸟撞试验的等效夹持装置。
发明内容
为了解决上述技术问题，本申请提出一种用于抗鸟撞试验的等效夹持装置。
本申请提供一种用于抗鸟撞试验的等效夹持装置，所述等效夹持装置包括蒙皮(1)、N个长桁(2)、隔板(3)、夹具(4)、前梁(5)，其中：
蒙皮(1)为机翼前缘的蒙皮；蒙皮(1)内沿展向设置有多个隔板(3)；每个隔板(3)的形状与机翼前缘形状一致，每个隔板(3)在相应的位置设置N个凹槽，所述凹槽用于放置长桁(2)；N个长桁(2)沿弦向设置在对应的多个隔板(3)的凹槽内，长桁(2)的截面为帽形，每个长桁(2)的开口一侧面向蒙皮(1)，另一侧面向隔板(3)的凹槽；夹具(4)的截面L为型，前梁(5)的上下端分别通过夹具(4)与蒙皮(1)连接。
具体的，相邻两个隔板(3)的间距220mm。
具体的，蒙皮(1)、N个长桁(2)和隔板(3)均为热塑性复合材料结构。
具体的，所述N的数量范围为4-7个。
具体的，夹具(4)的一边与前梁(5)连接，夹具(4)的另一边与蒙皮(1)连接。
具体的，N个长桁(2)之间的间距为160mm-180mm。
具体的，N个长桁(2)中，前缘脊线处布置一个，上下蒙皮各按照160mm间距均匀布置在蒙皮(1)上。
具体的，长桁(2)的设置位置为蒙皮(1)的前缘脊线位置。
综上所述，本发明针对飞机机、尾翼前缘抗鸟撞设计的夹持方式进行了数值仿真分析，从理论数据支持了夹持方式的可靠性，对于夹具设计提供了参考和依据。本发明通过仿真方法减少了试验夹具设计的投入，节约了大量经费。
附图说明
图1为前缘结构的设计构型及连接方式的示意图；
图2为本申请提供的用于抗鸟撞试验的等效夹持装置的示意图；
图3为本申请提供的一种试验与计算应变对比示意图；
其中：1-蒙皮、2-长桁、3-隔板、4-夹具、5-前梁。
具体实施方式
某型民用飞机的前缘结构设计中需要进行抗鸟撞的研发和验证试验，试验件的夹持对结果的有效性具有非常重要的意义，本发明基于数值分析的方法提出了针对不同材料前缘结构的等效夹持方式，分析了不同因素的影响。
图1所示为前缘结构的设计构型及连接方式，前缘结构通过4-条带与5-前梁进行连接。
图2所示为试验中采用的连接方式，通过4-L型材将前缘结构与背板进行连接。
如图3所示，为仿真计算与试验以及原始夹持方式结构产生的动态应变对比效果。可见，本申请提供的一种用于抗鸟撞试验的等效夹持装置，基于热塑性复合材料前缘结构提出了单侧L型材的夹持方式；穿过前缘后的鸟体剩余能量差异为5.5％；前缘损伤区域的误差为2.7％。
可以看出，在飞机的抗鸟撞试验中，试验件的夹持关乎试验的结果，对夹持边界进行等效并实施需要理论与数据支撑，本发明基于某型飞机的机、尾翼前缘构型进行了边界条件的仿真分析，得到对结果影响最小的夹持方式。
本发明基于某型飞机机翼前缘抗鸟撞设计试验提出了其对应的等效的夹持方式。本发明对于飞机抗鸟撞设计试验具有一定的参考意义，从数值仿真上为试验提供依据。

Claims (8)

1.一种用于抗鸟撞试验的等效夹持装置，其特征在于，所述等效夹持装置包括蒙皮(1)、N个长桁(2)、隔板(3)、夹具(4)、前梁(5)，其中：
蒙皮(1)为机翼前缘的蒙皮；蒙皮(1)内沿展向设置有多个隔板(3)；每个隔板(3)的形状与机翼前缘形状一致，每个隔板(3)在相应的位置设置N个凹槽，所述凹槽用于放置长桁(2)；N个长桁(2)沿弦向设置在对应的多个隔板(3)的凹槽内，长桁(2)的截面为帽形，每个长桁(2)的开口一侧面向蒙皮(1)，另一侧面向隔板(3)的凹槽；夹具(4)的截面L为型，前梁(5)的上下端分别通过夹具(4)与蒙皮(1)连接。
2.根据权利要求1所述的等效夹持装置，其特征在于，相邻两个隔板(3)的间距220mm。
3.根据权利要求1所述的等效夹持装置，其特征在于，蒙皮(1)、N个长桁(2)和隔板(3)均为热塑性复合材料结构。
4.根据权利要求1所述的等效夹持装置，其特征在于，所述N的数量范围为4-7个。
5.根据权利要求1所述的等效夹持装置，其特征在于，夹具(4)的一边与前梁(5)连接，夹具(4)的另一边与蒙皮(1)连接。
6.根据权利要求1所述的等效夹持装置，其特征在于，N个长桁(2)之间的间距为160mm～180mm。
7.根据权利要求1所述的等效夹持装置，其特征在于，N个长桁(2)均匀布置在上下蒙皮(1)上。
8.根据权利要求1所述的等效夹持装置，其特征在于，长桁(2)的设置位置为蒙皮(1)的前缘脊线位置。
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