CN205633010U - 一种机翼加筋盒段试验件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种机翼加筋盒段试验件，属于航空机翼试验技术领域。所述试验件包括试验件主体以及分别设置在所述试验件主体两端的加载端(1)与约束端(2)，所述试验件主体、加载端(1)及约束端(2)均为由前梁、后梁、上壁板及下壁板构成的盒状空心结构，所述试验件主体的下壁板自两端向中心凹陷形成容纳部，所述下壁板是指飞机飞行时，所述机翼加筋盒段的近地的端面。该试验件解决了弯矩、剪力、扭矩在传递过程中，高度突变带来的弯矩刚度、剪切面积、扭转刚度急剧下降的问题；解决了结构偏心带来的附加载荷问题。
Description
技术领域
本实用新型属于航空机翼试验技术领域，具体涉及一种机翼加筋盒段试验件。
背景技术
机翼在飞机飞行过程中产生升力,是飞机能够飞行的根本保障。翼盒是机翼的主要承力部件,承受机翼上产生的所有载荷。所以翼盒的结构设计,对机翼甚至整个飞机的影响有着至关重要的作用
在盒段静力试验中，由于约束和加载的需求，应设计合理的试验件，保证边界及载荷传递模拟准确，以获得有效的试验结果。试验件既传递载荷，又参与结构变形，试验件的设计具有至关重要的意义。
现有技术中，机翼加筋盒段试验件通常采用等高厚的试验件，这种试验件通常用于考核常规机翼，即机翼盒段高度无明显突变的结构，然而由于系统或武器安装等原因，机翼盒段高度不得不发生变化，因此需要设计一种新的能够与原有等厚试验件达到或基本达到具有相同物理特性的新的试验件。
实用新型内容
为了解决上述问题，本实用新型提供了一种新的试验件，该试验件属于变高度机翼加筋盒段试验件，既设计了能够容纳其它系统或武器等在内的组件，又满足在弯矩、剪力、扭矩载荷作用下的机翼盒段试验要求。同时试验件结构设计考虑了因盒段高度变化产生偏心引起试验件附加弯曲的作用。
本申请机翼加筋盒段试验件包括包括试验件主体以及分别设置在所述试验件主体两端的加载端与约束端，所述试验件主体、加载端及约束端均为由前梁、后梁、上壁板及下壁板构成的盒状空心结构，本实用新型所述试验件主体的下壁板自两端向中心凹陷形成容纳部，所述下壁板是指飞机飞行时，所述机翼加筋盒段的近地的端面。
优选的是，所述试验件主体包括考核段与两个过渡段，所述两个过渡段分别设置在所述试验件主体的两端，所述考核段设置在所述试验件主体的中心，所述考核段向所述任一过渡段斜面过渡。
在上述方案中优选的是，所述前梁及后梁的梁腹板厚度自考核段向过渡段延伸的方向逐渐增大。
在上述方案中优选的是，所述容纳部的底板与所述容纳部的侧板通过对接带板连接，所述容纳部的底板与侧板共同构成所述考核段的下壁板。
在上述方案中优选的是，所述容纳部的侧板两端长桁斜削，形成斜面，分别连接在所述对接带板及过渡段上。
在上述方案中优选的是，所述加载端与约束端上设置有角盒，所述角盒包括两个垂直的面，其中一个面固定在所述加载端/约束端上，另一个面固定在载荷施加机构/约束机构上。
采用变高度的机翼加筋盒段可运用于机翼盒段高度突变结构的应用考核，该结构设计特殊，解决了弯矩、剪力、扭矩在传递过程中，高度突变带来的弯矩刚度、剪切面积、扭转刚度急剧下降的问题；解决结构偏心带来的附加载荷问题。该试验件具有良好的试验效果。且与试验夹具安装方便，不同的考核目的时无须换装。
本实用新型涉及的试验件适用于变高度机翼加筋盒段静力试验，该试验件设计合理、安装方便、一套试验件可用于考核上下壁板、前后翼梁。夹具与试验件的连接具有通用性。
附图说明
图1为本实用新型机翼加筋盒段试验件的一优选实施例的结构示意图。
其中，1为加载端，2为约束端，3为考核段，4为过渡段，5为角盒，6为前梁，7为下壁板，8为对接带板，9为考核段变高度肋，10为考核段普通肋，11为斜面板。
具体实施方式
为使本实用新型实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或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实用新型和简化描述，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实用新型保护范围的限制。
下面通过实施例对本实用新型做进一步详细说明。
本实用新型的任务是设计一种变高度机翼加筋盒段试验件，主要体现在盒段的变高度设计，其中涉及到机翼翼梁高度变化的设计、壁板高度变化的设计、翼肋高度变化的设计、变高度区域结构厚度和结构形式的设计。目的在于有效的解决满足整体布局的变高度盒段结构强度问题
本实用新型提供了一种机翼加筋盒段试验件，包括试验件主体以及分别设置在所述试验件主体两端的加载端1与约束端2，所述试验件主体、加载端1及约束端2均为由前梁、后梁、上壁板及下壁板构成的盒状空心结构，可以理解的是，所述空心结构为非完全空心结构，也可以包括若干支撑结构，比如支撑框架、支撑垫等，这些结构由实际设计过程需要自行添加，本实施例所述的机翼加筋盒段试验件用于考察该盒段试验件的壁板、梁、肋等之间的力学关系，不涉及其内部构造。
本实施例中，所述试验件主体的下壁板自两端向中心凹陷形成容纳部，所述下壁板是指飞机飞行时，所述机翼加筋盒段的近地的端面。参考图1,标号7表示的即为下壁板，飞机正常起飞或停放时，下壁板7较于上壁板(图中由于不可见而未示出，所述上壁板是指平行于下壁板7，且与前梁6连接的另一个壁板)更加靠近地面，可以理解的是，设置容纳部的原因在于，由于系统或武器安装等原因，机翼盒段高度不得不发生变化，比如当所述安装在机翼下端的武器体积较大，为了使其不裸露在机翼下方，必须在机翼内部腾出一定空间用于存放所述武器，该空间即本实用新型所示的容纳部。
本实施例中，由于容纳部的存在，所述试验件主体被分割成两部分，即考核段3与两个过渡段4，参考图1，所述两个过渡段4分别设置在所述试验件主体的两端，也就是设置在考核段3的两端，所述考核段3设置在所述试验件主体的中心，所述考核段3向所述任一过渡段4斜面过渡。
可以理解的是，该斜面过渡如图1所示的斜面板11，其构成容纳部的侧板，所述容纳部除了两个侧板(斜面板11)以外，还包括底板，即图1中给出的下壁板7，下壁板7与斜面板11通过对接带板8连接，比如焊接或螺栓连接，对接带板8的一个端面固定到下壁板7上，另一个端面向斜面板11处延伸，形成一平滑过渡段，斜面板由于其空间位置关系相对于下壁板7倾斜，故其在连接对接带板8的端部长桁进行斜削，这样，可以更加牢固得将所述下壁板7与斜面板11固定连接。
本实施例中，所述前梁及后梁的梁腹板厚度自考核段3向过渡段4延伸的方向逐渐增大。需要说明的是，前梁6被考核段普通肋10及考核段变高度肋9分成了若干段，分别为过渡段的前梁、考核段下壁板处的前梁以及考核段斜面板处的前梁，这三段前梁与肋9/10连接区域其面面完全接触，即连接区设置平直段，而仅仅将考核段斜面板处的前梁进行了厚度梯变设计，以便能承受足够的剪力。即该处的斜梁其靠近考核段下壁板处的前梁处较薄，其靠近过渡段的前梁处较厚，具体加厚的厚度根据有限元分析及强度计算结果确定。
本实施例中，所述加载端1与约束端2上设置有角盒5，所述角盒5包括两个垂直的面，其中一个面固定在所述加载端1/约束端2上，另一个面固定在载荷施加机构/约束机构上。可以理解的是，通过角盒5对本机翼加筋盒段试验件进行固定，以便进行试验。比如，本实施例个，加载端上壁板角盒、加载端前梁角盒、加载端下壁板角盒、加载端后梁角盒、约束端上壁板角、约束端前梁角盒、约束端下壁板角盒、约束端后梁角盒共设计了八个角盒，分别与上壁板、前梁、下壁板、后梁连接采用5排螺栓，与夹具(载荷施加机构/约束机构的夹具)连接采用3排螺栓连接。
本实用新型的任务是设计一种变高度机翼加筋盒段试验件，主要体现在盒段的变高度设计，其中涉及到机翼翼梁高度变化的设计、壁板高度变化的设计、翼肋高度变化的设计、变高度区域结构厚度和结构形式的设计。目的在于有效的解决满足整体布局的变高度盒段结构强度问题。
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (6)
1.一种机翼加筋盒段试验件，包括试验件主体以及分别设置在所述试验件主体两端的加载端(1)与约束端(2)，所述试验件主体、加载端(1)及约束端(2)均为由前梁、后梁、上壁板及下壁板构成的盒状空心结构，其特征在于：所述试验件主体的下壁板自两端向中心凹陷形成容纳部，所述下壁板是指飞机飞行时，所述机翼加筋盒段的近地的端面。
2.如权利要求1所述的加筋盒段试验件，其特征在于：所述试验件主体包括考核段(3)与两个过渡段(4)，所述两个过渡段(4)分别设置在所述试验件主体的两端，所述考核段(3)设置在所述试验件主体的中心，所述考核段(3)向所述任一过渡段(4)斜面过渡。
3.如权利要求2所述的机翼加筋盒段试验件，其特征在于：所述前梁及后梁的梁腹板厚度自考核段(3)向过渡段(4)延伸的方向逐渐增大。
4.如权利要求3所述的机翼加筋盒段试验件，其特征在于：所述容纳部的底板与所述容纳部的侧板通过对接带板(8)连接，所述容纳部的底板与侧板共同构成所述考核段(3)的下壁板。
5.如权利要求4所述的机翼加筋盒段试验件，其特征在于：所述容纳部的侧板两端长桁斜削，形成斜面，分别连接在所述对接带板(8)及过渡段(4)上。
6.如权利要求1所述的机翼加筋盒段试验件，其特征在于：所述加载端(1)与约束端(2)上设置有角盒(5)，所述角盒(5)包括两个垂直的面，其中一个面固定在所述加载端(1)/约束端(2)上，另一个面固定在载荷施加机构/约束机构上。
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