CN204188450U - 一种圆筒形机身强度试验过渡段 - Google Patents

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田晶晶
张洪智
刘晶
聂荣华
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Abstract

本实用新型提供了一种圆筒形机身强度试验过渡段，包括普通框(1)和蒙皮(2)，蒙皮与普通框外缘连接，蒙皮一端安装在承力墙(3)上，蒙皮与后机身的蒙皮对接，其特征在于，还包括平板气密框(4)，所述平板气密框(4)位于普通框内靠近承力墙的一端，蒙皮从对接处至承力墙厚度依次递增。

Description

一种圆筒形机身强度试验过渡段
技术领域
本实用新型属飞机强度试验领域，涉及一种可满足气载荷试验的圆筒形机身强度试验过渡段的设计。 
背景技术
大型机身部段强度试验中如果将试验考核段直接支持于承力墙上，将严重改变机身部段刚度特性，试验加载后将极大地改变各部位的应力分布，使得试验失去意义。因此必须设计一个圆筒形机身过渡段，使得试验考核部位实现与承力墙的柔性过度与对接，足够长度的过渡段可使考核部位满足圣维南原理，测试部位应力真实可信。 
现有技术的圆筒形机身过渡段为了达到上述要求，以增加过渡段长度为主要手段，使得试验件根部弯矩骤升，往往超出承力墙的设计指标，尤其对于大型飞机，其机身直径大，载荷量级高，过长的过渡段将使试验难以实施。如何能设计出测试段应力分布真实可信，又足够短的过渡段对机身部段强度试验至关重要。 
货运飞机、客机机身都有气密性要求，气密试验是必不可少的，以往过渡段设计没有布置平板气密框，无法满足气密试验要求，对强度试验的载荷工况有很大的限制，因此在过渡段中布置平板气密框将是克服这一困难的关键所在。 
发明内容
1.一种圆筒形机身强度试验过渡段，包括普通框(1)和蒙皮(2)，蒙皮套在普通框外缘，蒙皮一端安装在承力墙(3)上，蒙皮与后机身的蒙皮对接，其特征在于，还包括平板气密框(4)，所述平板气密框(4)位于普通框内靠近承 力墙的一端，蒙皮从对接处至承力墙厚度依次递增。该过渡段能够实现测试段与承力墙的柔性过度，使得试验过程中测试段各机身机构应力分布真实，与全机试验所测应力水平相当；渐变的蒙皮厚度以及平板气密框的布置使得过渡段的长度显著减小，过渡段长度上的减小，在技术上使得承力墙弯矩减小，在效益上使得过渡段生产制造成本降低。 
进一步的，还包括地板(5)，地板(5)一端与平板气密框(4)对接，另一端与机身对接。过渡段中安装地板使得整个试验件刚度连续，使得测试段中与地板连接结构的应力真实。 
进一步的，平板气密框(4)包括纵梁(4-1)、横梁(4-2)、框缘(4-3)和框腹板(4-4)，纵梁(4-1)、横梁(4-2)和框缘(4-3)构成平板气密框(4)框架，框腹板(4-4)贴到框架上。首先，平板气密框实现了对机身货仓的封闭，使得整个试验件在舱门关闭情况下实现气密，可满足试验测试段气密试验及带气载荷试验的要求；其次，平板气密框是一个加强框，自身刚度远大于普通框，使得机身测试段到承力墙的刚度能更好的过渡。 
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步详细的说明。为了更清楚地说明本实用新型实施例技术中的技术方案，下面将对实施例技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图(现有技术图除外)仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，通过下面的详细说明，本实用新型的上述目的、特征和优点将显而易见；并且在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 
图1是本实用新型过渡段结构示意图 
图2是本实用新型中平板气密框结构示意图 
图3是本实用新型的具体实施示意图。 
图中数字和字母所表示的相应部件名称： 
1 普通框 
2 蒙皮 
3 承力墙 
4 平板气密框 
5 地板 
4-1 纵梁 
4-2 横梁 
4-3 框缘 
4-4 框腹板 
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本实用新型的优选实施例。在此之前需要说明的是，本说明书及权利要求书中所使用的术语或词语不能限定解释为通常的含义或辞典中的含义，而应当立足于为了以最佳方式说明其实用新型发明人可以对术语的概念进行适当定义的原则解释为符合本实用新型技术思想的含义和概念。随之，本说明书所记载的实施例和附图中表示的结构只是本实用新型最佳实施例之一，并不能完全代表本实用新型的技术思想，因此应该理解到对于本实用新型而言可能会存在能够进行替换的各种等同物和变形例。 
本实用新型提供了一种圆筒形机身强度试验过渡段，包括普通框1和蒙皮2，蒙皮套在普通框外缘，蒙皮一端安装在承力墙3上，蒙皮与后机身的蒙皮对接， 其特征在于，还包括平板气密框4，所述平板气密框4位于普通框内靠近承力墙的一端，蒙皮从对接处至承力墙厚度依次递增。该过渡段能够实现测试段与承力墙的柔性过度，使得试验过程中测试段各机身机构应力分布真实，与全机试验所测应力水平相当；渐变的蒙皮厚度以及平板气密框的布置使得过渡段的长度显著减小，过渡段长度上的减小，在技术上使得承力墙弯矩减小，在效益上使得过渡段生产制造成本降低。 
进一步的，还包括地板5，地板5一端与平板气密框4对接，另一端与机身对接。过渡段中安装地板使得整个试验件刚度连续，使得测试段中与地板连接结构的应力真实。 
进一步的，平板气密框4包括纵梁4-1、横梁4-2、框缘4-3和框腹板4-4，纵梁4-1、横梁4-2和框缘4-3构成平板气密框4框架，框腹板4-4贴到框架上。首先，平板气密框实现了对机身货仓的封闭，使得整个试验件在舱门关闭情况下实现气密，可满足试验测试段气密试验及带气载荷试验的要求；其次，平板气密框是一个加强框，自身刚度远大于普通框，使得机身测试段到承力墙的刚度能更好的过渡。 
以某飞机后机身综合试验过渡段为例： 
如图3所示为该试验的示意图，包括过渡段6、机身测试段7、垂尾假件8、承力墙9和卸载装置10。该试验机身测试段直径较大，且需要进行气密载荷试验。如果按照现有技术进行过渡段的设计，长径比最小要求为1.5:1，则过渡段的长度较长，至少需要布置15个普通框，导致承力墙弯矩很大，过渡段生产成本也很大。按照本实用新型所设计的过渡段采用渐变的蒙皮厚度，在3框位置布置平板气密框，设计长度仅为现有技术的40％。试验中气密试验进行顺利，测 试段各部位应力分布与全机有限元求解得到的结果相吻合，试验结果真实可信，证明了本实用新型的可行性。 
需要注意的是，尽管上述说明示出并描述了本实用新型的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。 

Claims (3)

1.一种圆筒形机身强度试验过渡段，包括普通框(1)和蒙皮(2)，蒙皮与普通框外缘连接，蒙皮一端安装在承力墙(3)上，蒙皮与后机身的蒙皮对接，其特征在于，还包括平板气密框(4)，所述平板气密框(4)位于普通框内靠近承力墙的一端，蒙皮从对接处至承力墙厚度依次递增。 
2.根据权利要求1所述的圆筒形机身强度试验过渡段，其特征在于，还包括地板(5)，地板(5)一端与平板气密框(4)对接，另一端与机身对接。 
3.根据权利要求1所述的圆筒形机身强度试验过渡段，其特征在于，平板气密框(4)包括纵梁(4-1)、横梁(4-2)、框缘(4-3)和框腹板(4-4)，纵梁(4-1)、横梁(4-2)和框缘(4-3)构成平板气密框(4)框架，框腹板(4-4)贴到框架上。 
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105823688A (zh) * 2016-05-16 2016-08-03 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 一种翼面前缘曲面结构的承载试验方法
CN106769562A (zh) * 2016-11-29 2017-05-31 刘玉平 一种新型的机身蒙皮均布增压疲劳实验机及其模拟方法

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