CN214408402U - 一种机身筒段弯曲扭转复合载荷试验加载夹具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于航空结构强度试验设计领域，具体涉及一种机身筒段弯曲扭转复合载荷试验加载夹具。试验件上方通过扣重杠杆和悬挂砝码的方式平衡试验加载夹具和试验件的自重，纯弯曲载荷是通过垂直于加载端板的两个作动筒一拉一压实现，纯扭转载荷通过加载端板面内的两个作动筒对拉或者对压施加，施加剪力通过加载端板加载端头的作动筒进行拉压施加载荷且任意复合载荷可以通过施加扭转、弯曲、剪力的作动筒进行组合实现。该试验夹具实现了精准扣重，模拟了真实的试验件支持，准确实施了复合载荷的加载。
Description
技术领域
本实用新型属于航空结构强度试验设计领域，具体涉及一种机身筒段弯曲扭转复合载荷试验加载夹具。
背景技术
壁板是运输类飞机机身最主要的传载结构，其受拉伸压缩、剪切、弯曲及扭转载荷下的承载能力是飞机设计研究的重点，因此飞机设计常需要规划壁板承受各类载荷情况下的研发试验对其承载能力进行研究。为使试验件的边界支持条件与机身结构一致，因此规划机身筒段试验最为精准。由于机身筒段试验生产成本高，实施难度大，目前国内并没此类试验件研究。同时，筒段试验件在承受弯曲、扭转、剪切载荷下的协调加载较为困难，需要设计合理可行的试验夹具，保证载荷加载正确，试验可实时性高，因此需要设计高效的复合载荷加载试验夹具。
实用新型内容
实用新型目的：提供一种能够简单、方便的进行机身筒段结构复合载荷加载的机身筒段弯曲扭转复合载荷试验加载夹具。
技术方案：
第一方面，提供了一种机身筒段弯曲扭转复合载荷试验加载夹具，包括：弯曲载荷施加支座1，剪力施加支座2、第一扭转载荷施加支座3、第二扭转载荷施加支座4、加载盒段5、第一弯曲载荷加载作动筒6、第二弯曲载荷加载作动筒7、第一扭转载荷加载作动筒8、第二扭转载荷加载作动筒9、剪力加载作动筒10、约束端板11、悬挂砝码组件12、扣重实施支座13，其中，弯曲载荷施加支座1，剪力施加支座2、第一扭转载荷施加支座3、第二扭转载荷施加支座4均固定在地面上，弯曲载荷施加支座1为方形盒段并且在左右两个侧边分别设置有向外延伸的第一凸出部；约束端板11固定在弯曲载荷施加支座1上，约束端板11上设置有均匀分布的多个螺栓孔用于与筒段试验件连接；加载盒段 5设置在筒段试验件上方并与筒段试验件固定连接，在加载盒段5的左右两个侧边分别设置有向外延伸的第二凸出部；在第一凸出部和第二凸出部之间分别设置有第一弯曲载荷加载作动筒6和第二弯曲载荷加载作动筒7；第一扭转载荷施加支座3和第二扭转载荷施加支座4相同并且沿着弯曲载荷施加支座1的对角线方向布置；第一扭转载荷加载作动筒8和第二扭转载荷加载作动筒9分别设置在第一扭转载荷施加支座3和第二扭转载荷施加支座4与第二凸出部之间，并且第一扭转载荷加载作动筒8和第二扭转载荷加载作动筒9的加载方向水平且平行；剪力施加支座2布置在第一凸出部的延伸方向上，剪力加载作动筒10设置在剪力施加支座2与第二凸出部之间并且加载方向在扭转载荷加载平面与弯曲载荷加载平面的相交线上；扣重实施支座13设置在加载盒段5上方，并且扣重实施支座13上设置有杠杆结构，杠杆结构一端与加载盒段5的中心位置连接，杠杆结构另一端设置有悬挂砝码组件12。
进一步地，所述第一凸出部为梯形，第二凸出部为漏斗形状。
进一步地，加载盒段5的形状与弯曲载荷施加支座1形状相同。
进一步地，扣重实施支座13主体为类门框结构，且扣重杠杆支点设置需距离扣重加载力线小于预定距离。
进一步地，剪力施加支座2、第一扭转载荷施加支座3和第二扭转载荷施加支座4为钢架结构，并且设置有侧向支撑。
进一步地，两个第一凸出结构相同并且对称设置，两个第二凸出结构相同并且对称设置。
有益效果：
本实用新型的一种机身筒段弯曲扭转复合载荷试验加载夹具实现了精准扣重，模拟了真实的试验件支持，准确实施了复合载荷的加载，同时确定了一种机身筒段结构承受弯剪扭复合载荷下的试验方法。本实用新型适用于各类型、多种尺寸大小的机身筒段盒段试验，并具有形式简单、实施方便、成本低等特点。
附图说明
图1为试验加载和约束示意图；
图2为扣重方法示意图；
其中，弯曲载荷施加支座1，剪力施加支座2、第一扭转载荷施加支座3、第二扭转载荷施加支座4、加载盒段5、第一弯曲载荷加载作动筒6、第二弯曲载荷加载作动筒7、第一扭转载荷加载作动筒8、第二扭转载荷加载作动筒9、剪力加载作动筒10、约束端板11、悬挂砝码组件12、扣重实施支座13。
具体实施方式
本实用新型在试验件上方通过扣重杠杆和悬挂砝码的方式平衡试验加载夹具和试验件的自重。加载端板的前后端布置了面内及面外共计5个作动筒，用来施加各种弯曲、扭转、剪力载荷，纯弯曲载荷是通过垂直于加载端板的两个作动筒一拉一压实现、纯扭转载荷可以通过加载端板面内的两个作动筒对拉或者对压施加、施加剪力(剪弯)可以通过加载端板加载端头的作动筒进行拉压施加载荷，且任意复合载荷可以通过施加扭转、弯曲、剪力的作动筒进行组合实现。
如图1和2，根据本实用新型实施例的一种机身筒段弯曲扭转复合载荷试验加载夹具，包括：弯曲载荷施加支座1，剪力施加支座2、第一扭转载荷施加支座3、第二扭转载荷施加支座4、加载盒段5、第一弯曲载荷加载作动筒6、第二弯曲载荷加载作动筒7、第一扭转载荷加载作动筒8、第二扭转载荷加载作动筒9、剪力加载作动筒10、约束端板11、悬挂砝码组件12、扣重实施支座 13，其中，弯曲载荷施加支座1，剪力施加支座2、第一扭转载荷施加支座3、第一扭转载荷施加支座4均固定在地面上，弯曲载荷施加支座1为方形盒段并且在左右两个侧边分别设置有向外延伸的第一凸出部；约束端板11固定在弯曲载荷施加支座1上，约束端板11上设置有均匀分布的多个螺栓孔用于与筒段试验件连接；加载盒段5设置在筒段试验件上方并与筒段试验件固定连接，在加载盒段5的左右两个侧边分别设置有向外延伸的第二凸出部；在第一凸出部和第二凸出部之间分别设置有第一弯曲载荷加载作动筒6和第二弯曲载荷加载作动筒7；第一扭转载荷施加支座3和第二扭转载荷施加支座4相同并且沿着弯曲载荷施加支座1的对角线方向布置；第一扭转载荷加载作动筒8和第二扭转载荷加载作动筒9分别设置在第一扭转载荷施加支座3和第二扭转载荷施加支座4与第二凸出部之间，并且第一扭转载荷加载作动筒8和第二扭转载荷加载作动筒9的加载方向水平且平行；剪力施加支座2布置在第一凸出部的延伸方向上，剪力加载作动筒10设置在剪力施加支座2与第二凸出部之间并且加载方向在扭转载荷加载平面与弯曲载荷加载平面的相交线上；扣重实施支座13设置在加载盒段5上方，并且扣重实施支座13上设置有杠杆结构，杠杆结构一端与加载盒段5的中心位置连接，杠杆结构另一端设置有悬挂砝码组件12。
进一步地，所述第一凸出部为梯形，第二凸出部为漏斗形状。
进一步地，加载盒段5的形状与弯曲载荷施加支座1形状相同。
进一步地，扣重实施支座13主体为类门框结构，且扣重杠杆支点设置需距离扣重加载力线小于预定距离。
进一步地，剪力施加支座2、第一扭转载荷施加支座3和第二扭转载荷施加支座4为钢架结构，并且设置有侧向支撑。
进一步地，两个第一凸出结构相同并且对称设置，两个第二凸出结构相同并且对称设置。
Claims (6)
1.一种机身筒段弯曲扭转复合载荷试验加载夹具，其特征在于，包括：弯曲载荷施加支座(1)，剪力施加支座(2)、第一扭转载荷施加支座(3)、第二扭转载荷施加支座(4)、加载盒段(5)、第一弯曲载荷加载作动筒(6)、第二弯曲载荷加载作动筒(7)、第一扭转载荷加载作动筒(8)、第二扭转载荷加载作动筒(9)、剪力加载作动筒(10)、约束端板(11)、悬挂砝码组件(12)、扣重实施支座(13)，其中，弯曲载荷施加支座(1)，剪力施加支座(2)、第一扭转载荷施加支座(3)、第二扭转载荷施加支座(4)均固定在地面上，弯曲载荷施加支座(1)为方形盒段并且在左右两个侧边分别设置有向外延伸的第一凸出部；约束端板(11)固定在弯曲载荷施加支座(1)上，约束端板(11)上设置有均匀分布的多个螺栓孔用于与筒段试验件连接；加载盒段(5)设置在筒段试验件上方并与筒段试验件固定连接，在加载盒段(5)的左右两个侧边分别设置有向外延伸的第二凸出部；在第一凸出部和第二凸出部之间分别设置有第一弯曲载荷加载作动筒(6)和第二弯曲载荷加载作动筒(7)；第一扭转载荷施加支座(3)和第二扭转载荷施加支座(4)相同并且沿着弯曲载荷施加支座(1)的对角线方向布置；第一扭转载荷加载作动筒(8)和第二扭转载荷加载作动筒(9)分别设置在第一扭转载荷施加支座(3)和第二扭转载荷施加支座(4)与第二凸出部之间，并且第一扭转载荷加载作动筒(8)和第二扭转载荷加载作动筒(9)的加载方向水平且平行；剪力施加支座(2)布置在第一凸出部的延伸方向上，剪力加载作动筒(10)设置在剪力施加支座(2)与第二凸出部之间，并且加载方向在扭转载荷加载平面与弯曲载荷加载平面的相交线上；扣重实施支座(13)设置在加载盒段(5)上方，并且扣重实施支座(13)上设置有杠杆结构，杠杆结构一端与加载盒段(5)的中心位置连接，杠杆结构另一端设置有悬挂砝码组件(12)。
2.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述第一凸出部为梯形，第二凸出部为漏斗形状。
3.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，加载盒段(5)的形状与弯曲载荷施加支座(1)形状相同。
4.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，扣重实施支座(13)主体为类门框结构，且扣重杠杆支点设置需距离扣重加载力线小于预定距离。
5.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，剪力施加支座(2)、第一扭转载荷施加支座(3)和第二扭转载荷施加支座(4)为钢架结构，并且设置有侧向支撑。
6.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，两个第一凸出结构相同并且对称设置，两个第二凸出结构相同并且对称设置。
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| CN202023281152.3U CN214408402U (zh) | 2020-12-29 | 2020-12-29 | 一种机身筒段弯曲扭转复合载荷试验加载夹具 |
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| CN202023281152.3U CN214408402U (zh) | 2020-12-29 | 2020-12-29 | 一种机身筒段弯曲扭转复合载荷试验加载夹具 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| CN214408402U true CN214408402U (zh) | 2021-10-15 |
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| CN202023281152.3U Active CN214408402U (zh) | 2020-12-29 | 2020-12-29 | 一种机身筒段弯曲扭转复合载荷试验加载夹具 |
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| CN (1) | CN214408402U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114397199A (zh) * | 2022-01-08 | 2022-04-26 | 中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司 | 一种桩体抗扭转性能的测试方法 |
| CN117433906A (zh) * | 2023-12-19 | 2024-01-23 | 华侨大学 | 一种三维光弹模型的加载装置及其加载方法 |
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2020
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN114397199A (zh) * | 2022-01-08 | 2022-04-26 | 中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司 | 一种桩体抗扭转性能的测试方法 |
| CN114397199B (zh) * | 2022-01-08 | 2023-09-01 | 中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司 | 一种桩体抗扭转性能的测试方法 |
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