CN214200948U - 一种蜂窝夹心壁板剪切试验夹持装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于蜂窝夹心壁板压缩试验领域，具体涉及一种蜂窝夹心壁板剪切试验夹持装置。包括：下端盒状夹具，上端盒状夹具，两个侧边支持夹具，其中，蜂窝夹心壁板的上下端部分别嵌入在下端盒状夹具和上端盒状夹具中并通过填充物夹持固定，两个侧边支持夹具为槽型夹具并且将蜂窝夹心壁板的左右两个侧边夹持固定。本夹具能准确模拟壁板与肋、后梁连接的边界条件及压缩载荷，满足试验时试验件边界支持和加载与实际结果一致，保证蜂窝夹芯壁板试验的有效性和准确性，解决了现有试验中边界支持和加载与实际结构不一致的问题。
Description
技术领域
本实用新型属于蜂窝夹心壁板压缩试验领域，具体涉及一种蜂窝夹心壁板剪切试验夹持装置。
背景技术
复合材料蜂窝夹层壁板是一种轻质、高强、各向异性的复合材料，在飞行时要满足强度要求，压缩载荷下屈曲、后屈曲时飞机设计中尤为关注的强度问题。传统的盒段试验风险高、费用高，因此需要找到一种模拟壁板载荷和支持方式的试验解决夹心壁板的压缩稳定性及破坏承载能力强度问题。现有的的压缩夹具对试验件底部及两侧进行固定约束，不能准确模拟真实边界约束。
实用新型内容
实用新型目的：提供一种能够准确模拟真实边界约束的蜂窝夹心壁板剪切试验夹持装置。
技术方案：
第一方面，提供了一种蜂窝夹心壁板剪切试验夹持装置，包括：下端盒状夹具2，上端盒状夹具3，两个侧边支持夹具5，其中，蜂窝夹心壁板的上下端部分别嵌入在下端盒状夹具2和上端盒状夹具3中并通过填充物夹持固定，两个侧边支持夹具5为槽型夹具并且将蜂窝夹心壁板的左右两个侧边夹持固定。
进一步地，在蜂窝夹心壁板与梁连接为双排螺栓的情况下，所述填充物为灌封胶。
进一步地，在蜂窝夹心壁板与梁连接为单排螺栓的情况下，所述填充物为碳纤维复合材料。
进一步地，两个侧边支持夹具5均包括槽型框、楔形件6和螺栓7，其中楔形件6的大端通过螺栓7与槽型框连接，楔形件6的小端与蜂窝夹心壁板接触。
进一步地，楔形件的小端与蜂窝夹心壁板为弧面接触或线接触。
进一步地，还包括试验机底座4，下端盒状夹具2设置在试验机底座4的水平端面上。
有益效果：
本夹具能准确模拟壁板与肋、后梁连接的边界条件及压缩载荷，满足试验时试验件边界支持和加载与实际结果一致，保证蜂窝夹芯壁板试验的有效性和准确性，解决了现有试验中边界支持和加载与实际结构不一致的问题。
附图说明
图1是蜂窝夹心壁板剪切试验夹持装置结构示意图。
其中，1试验件，2下端盒状夹具，3上端盒状夹具，4试验机底座，
5侧边支持夹具，6楔形件，7螺栓，8加载夹具。
具体实施方式
蜂窝夹芯壁板压缩试验加载方式为轴向压缩的加载方式。在进行压缩试验时，需要设计2套夹具，一套用来夹持试验件的端部，便于载荷的施加，同时也对试验件的端部提供支持，一套用来夹持试验件的侧边，对试验件的侧边提供支持。
试验中，要求夹具对试验件端部和侧边的支持尽可能接近简支状态，最终试验承试方应给出夹具对试验件的刚度支持系数，并给出刚度系数来源的证明。
试验中应确保试验加载的压心通过试验件的形心，以实现试验件处于纯压缩状态，压缩试验的加载如图1所示。
技术方案的关键是确保试验件的边界条件、试验载荷与真实状态一致，边界条件包括试验件与肋连接边界和试验件与前后梁连接边界，载荷为壁板压缩载荷。下面详细叙述试验夹具的技术方案：
1)试验件1下端插入下盒状夹具2中，上端插入上盒状夹具3中，下端盒状夹具2和上端盒状夹具3中填满胶，用来模拟壁板与肋的连接，保证下端盒状夹具2和上端盒状夹具3上下端面平行度、垂直度；优选用胶填充，也可以是其他填充物。
2)侧边支持夹具5模拟试验件1梁的支持边界，使用楔形件6将试验件1固定在侧边支持夹具5中，调节螺栓7，使楔形件6与试验件的连接边界与实际一致，将保证受压试验件上下夹头平齐用来模拟壁板与前后梁的连接；楔形件6与试验件可以为刀口形式的线接触，也可以是弧面接触。
3)将带有夹具2、3的试验件平面垂直于试验机底座4上，试验机作动器连接加载夹具8，试验机作动器压头中心与下端盒状夹具2和上端盒状夹具3中心重合，以确保试验加载力线应通过试验件的弯曲中性面，实现试验件处于纯压缩状态。
实施例：
通过在某飞机蜂窝夹芯壁板压缩试验上的应用，有效的降低盒段试验风险，解决了实际工程难题，降低试验难度，节省试验成本。
壁板压缩试验中，试验件总长为535mm，总宽为595mm，在试验蜂窝夹芯壁板高度为10mm。试验件面板所用材料为3218/SW-280A，单层厚度0.25mm，蜂窝夹芯壁板所用材料为：II型110类YMS2309。铺层为内、外面板[45/0/45]。
试验结果与有限元计算结果吻合，试验数据有效，真实，达到试验目的。
Claims (6)
1.一种蜂窝夹心壁板剪切试验夹持装置，其特征在于，包括：下盒状夹具(2)，上盒状夹具(3)，两个侧边支持夹具(5)，其中，蜂窝夹心壁板的上下端部分别嵌入在下盒状夹具(2)和上盒状夹具(3)中并通过填充物夹持固定，两个侧边支持夹具(5)为槽型夹具并且将蜂窝夹心壁板的左右两个侧边夹持固定。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在蜂窝夹心壁板与梁连接为双排螺栓的情况下，所述填充物为灌封胶。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在蜂窝夹心壁板与梁连接为单排螺栓的情况下，所述填充物为碳纤维复合材料。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，两个侧边支持夹具(5)均包括槽型框、楔形件(6)和螺栓(7)，其中楔形件的大端通过螺栓(7)与槽型框连接，楔形件(6)的小端与蜂窝夹心壁板接触。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，楔形件(6)的小端与蜂窝夹心壁板为弧面接触或线接触。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括试验机底座(4)，下盒状夹具(2)设置在试验机底座(4)的水平端面上。
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| CN202023255456.2U CN214200948U (zh) | 2020-12-29 | 2020-12-29 | 一种蜂窝夹心壁板剪切试验夹持装置 |
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| CN214200948U true CN214200948U (zh) | 2021-09-14 |
Family
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| CN202023255456.2U Active CN214200948U (zh) | 2020-12-29 | 2020-12-29 | 一种蜂窝夹心壁板剪切试验夹持装置 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN214200948U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114166622A (zh) * | 2021-12-07 | 2022-03-11 | 西北工业大学 | 一种轴压试验夹具 |
| CN114441278A (zh) * | 2021-12-20 | 2022-05-06 | 中国商用飞机有限责任公司北京民用飞机技术研究中心 | 一种飞机用复合材料加筋壁板试验件灌封方法及装置 |
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2020
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|---|---|---|---|---|
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| CN114166622B (zh) * | 2021-12-07 | 2023-07-04 | 西北工业大学 | 一种轴压试验夹具 |
| CN114441278A (zh) * | 2021-12-20 | 2022-05-06 | 中国商用飞机有限责任公司北京民用飞机技术研究中心 | 一种飞机用复合材料加筋壁板试验件灌封方法及装置 |
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