CN218726258U - 一种机身垂尾接头疲劳试验件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种机身垂尾接头疲劳试验件，包括：4个机身垂尾接头(1)、4个框腹板(2)、4个斜立柱(3)、4个加强框(4)、蒙皮(5)、背鳍平台(6)、底板(7)；加强框(4)固定设置在底板(7)上；框腹板(2)连接在加强框(4)上；斜立柱(3)的截面呈"["形，包括一个底边和两个侧边，底边与框腹板(2)和加强框(4)连接；背鳍平台(6)设置在加强框(4)和斜立柱(3)的顶面；蒙皮(5)分布在背鳍平台(6)的两侧；4个机身垂尾接头(1)分别穿过背鳍平台(6)，插入在4个斜立柱(3)内，与斜立柱(3)的三个边贴合连接，机身垂尾接头(1)用于连接机身垂尾。设计简单，安装方便，节省工装。
Description
技术领域
本实用新型属于航空技术领域，具体涉及一种机身垂尾接头疲劳试验件。
背景技术
机身垂尾接头是飞机的关键结构，承担着将飞机垂尾上的载荷传递到机身的作用，是全机主要的考核部位。
根据《军用飞机结构强度规范第1部分：重复载荷、耐久性和损伤容限》GJB 67.1a-2008及《军用飞机结构强度规范第6部分：总则》GJB 67.6a-2008要求，机身垂尾接头疲劳试验是为了暴露机身垂尾接头、机身垂尾接头与斜立柱连接区的疲劳薄弱细节，验证机身垂尾接头、机身垂尾接头与斜立柱连接、机身垂尾接头与垂尾对接螺栓的疲劳寿命。
现有机身垂尾接头疲劳试验通常采用全机试验件或机身尾段试验件，试验规模大，制造周期长，试验件多，工装多，试验成本高。
实用新型内容
本实用新型提供一种机身垂尾接头疲劳试验件，解决现有疲劳试验通常采用全机试验件或机身尾段试验件存在的问题。
本实用新型提供一种机身垂尾接头疲劳试验件，包括：4个机身垂尾接头1、4个框腹板2、4个斜立柱3、4个加强框4、蒙皮5、背鳍平台6、底板7；
所述底板7固定设置，与承力墙连接；
所述加强框4为弧形，截面为L形，两端固定设置在所述底板7上，4个加强框4平行设置；
所述框腹板2为半圆形，每个加强框4上均连接有一个框腹板2，框腹板2的底部固定设置在所述底板7上；
中间两个框腹板2的同一方向的侧面分别设置有两个斜立柱3，两个斜立柱3沿机身中心轴线对称布置；
斜立柱3的截面呈"["形，包括一个底边和两个侧边，底边与所述框腹板2和所述加强框4连接；斜立柱3的底面与所述底板7连接；
背鳍平台6设置在所述加强框4和所述斜立柱3的顶面；
蒙皮5分布在背鳍平台6的两侧，覆盖所述框腹板2；
4个机身垂尾接头1分别穿过背鳍平台6，插入在4个斜立柱3内，与斜立柱3的三个边贴合连接，机身垂尾接头1用于连接机身垂尾。
可选的，所述斜立柱3的高度为1000mm，侧边宽度为50mm，厚度为12mm；
每个斜立柱3通过12个Φ10mm的螺栓与机身垂尾接头1；
每个斜立柱3通过4个Φ10mm的螺栓与加强框4、框腹板2连接；
斜立柱3的靠近底板7的一端的300mm长度设置有结构加强。
可选的，所述蒙皮5的厚度为1mm，每一侧的蒙皮5的长度2200mm，弧度长为1100mm。
可选的，加强框4的两个边的宽度均为100mm，厚度为1.5mm。
可选的，框腹板2的半径为1000mm，厚度为3mm，通过Φ4mm的铆钉与加强框4连接，通过Φ10mm的螺栓与斜立柱3连接。
可选的，底板7的长度为3000mm，宽度为2500mm，厚度为15mm，底板7通过Φ30mm螺栓与承力墙/柱连接。
本实用新型提供了一种机身垂尾接头疲劳试验件，设计简单，制造工艺简单，安装方便，节省工装，刚度匹配，保留了最主要的考核及传载结构，简化了次要传载及支持结构，使得制造成本低，制造周期短，保证了型号研制节点。通过有限元模拟仿真分析，本试验件考核部位垂尾接头跟真实结构相比误差在0.03％，能够反映机身垂尾接头的应力水平及疲劳寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见，下面所描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的技术人员来讲，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是本实用新型机身垂尾接头疲劳试验结构示意图；
图2是本实用新型框腹板2示意图；
图3是本实用新型斜立柱3示意图；
图4是本实用新型加强框4示意图；
图5是本实用新型框蒙皮5示意图；
图6是真实机身垂尾接头有限元云图与本实用新型机身垂尾接头应力云图的比较；
附图标记说明：
1-机身垂尾接头，2-框腹板，3-与机身垂尾接头连接的斜立柱，4-垂尾接头所在的加强框，5-蒙皮，6-试验件底板，7-底板。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型提供的机身垂尾接头疲劳试验件作详细说明。
如图1-5所示，本实用新型提供一种机身垂尾接头疲劳试验件，包括：机身垂尾接头1、框腹板2、斜立柱3、垂尾接头所在的加强框4、蒙皮5、背鳍平台6、底板7；
机身垂尾接头1，材料为钛合金，数量为4个，结构完全与真实结构一致；
框腹板2，材料为铝合金，数量为4个，形状为半径为1000mm的半圆形，结构厚度与真实结构一致，为3mm，通过Φ4mm的铆钉与加强框4连接，通过Φ10mm的螺栓与斜立柱3连接；
斜立柱3，材料为铝合金，数量是4个，斜立柱3高度为1000mm，剖面为“L”型，宽度为50mm，厚度为12mm，斜立柱3是试验中主要的传力件，每个斜立柱3通过12个Φ10的螺栓与机身垂尾接头1连接，每个斜立柱3通过4个Φ10的螺栓与加强框4连接，斜立柱3上与垂尾接头连接区往下再延长200mm同真实结构，200mm以下一直延伸到底板6，斜立柱3在靠近底板附近300mm进行了结构加强，加强后的厚度为17mm；
加强框4，材料为铝合金，数量为4个，起传递及扩散垂尾接头载荷的作用，框剖面为“L”型，宽度为100mm，厚度为1.5mm；
蒙皮5，材料为铝合金，数量为2张，起扩散剪切载荷的作用，厚度与真实结构一致，为1mm，尺寸为2200mm×1100mm；
背鳍平台6，材料为铝合金，结构与真实结构一致；
底板7，材料为45#钢板，长度为3000mm，宽度为2500mm，厚度为15mm，底板7最终与试验厂房的承力墙连接，框腹板2、斜立柱3、垂尾接头所在的加强框4、蒙皮5最终都将载荷传给底板7，底板7通过Φ30螺栓与试验承试单位承力墙/柱连接。
图6是真实机身垂尾接头有限元云图与本实用新型机身垂尾接头应力云图的比较；
图6左侧为真实垂尾结构接头应力云图，图6右侧为试验件垂尾接头应力云图；
如图6所示，真实机身垂尾接头在全机有限元模型中与本实用新型机身垂尾接头有限元分析最大应力均在耳片处，应力流线相似，本实用新型与真实结构相比误差在0.03％，能够反映机身垂尾接头的应力水平及疲劳寿命。
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可以轻易想到各种等效的修改或者替换，这些修改或者替换都应该涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种机身垂尾接头疲劳试验件，其特征在于，包括：4个机身垂尾接头(1)、4个框腹板(2)、4个斜立柱(3)、4个加强框(4)、蒙皮(5)、背鳍平台(6)、底板(7)；
所述底板(7)固定设置，与承力墙连接；
所述加强框(4)为弧形，截面为L形，两端固定设置在所述底板(7)上，4个加强框(4)平行设置；
所述框腹板(2)为半圆形，每个加强框(4)上均连接有一个框腹板(2)，框腹板(2)的底部固定设置在所述底板(7)上；
中间两个框腹板(2)的同一方向的侧面分别设置有两个斜立柱(3)，两个斜立柱(3)沿机身中心轴线对称布置；
斜立柱(3)的截面呈"T"形，包括一个底边和两个侧边，底边与所述框腹板(2)和所述加强框(4)连接；斜立柱(3)的底面与所述底板(7)连接；
背鳍平台(6)设置在所述加强框(4)和所述斜立柱(3)的顶面；
蒙皮(5)分布在背鳍平台(6)的两侧，覆盖所述框腹板(2)；
4个机身垂尾接头(1)分别穿过背鳍平台(6)，插入在4个斜立柱(3)内，与斜立柱(3)的三个边贴合连接，机身垂尾接头(1)用于连接机身垂尾。
2.根据权利要求1所述的机身垂尾接头疲劳试验件，其特征在于，所述斜立柱(3)的高度为1000mm，侧边宽度为50mm，厚度为12mm；
每个斜立柱(3)通过12个Φ10mm的螺栓与机身垂尾接头(1)；
每个斜立柱(3)通过4个Φ10mm的螺栓与加强框(4)、框腹板(2)连接；
斜立柱(3)的靠近底板(7)的一端的300mm长度设置有结构加强。
3.根据权利要求1所述的机身垂尾接头疲劳试验件，其特征在于，所述蒙皮(5)的厚度为1mm，每一侧的蒙皮(5)的长度2200mm，弧度长为1100mm。
4.根据权利要求1所述的机身垂尾接头疲劳试验件，其特征在于，加强框(4)的两个边的宽度均为100mm，厚度为1.5mm。
5.根据权利要求1所述的机身垂尾接头疲劳试验件，其特征在于，框腹板(2)的半径为1000mm，厚度为3mm，通过Φ4mm的铆钉与加强框(4)连接，通过Φ10mm的螺栓与斜立柱连接。
6.根据权利要求1所述的机身垂尾接头疲劳试验件，其特征在于，底板(7)的长度为3000mm，宽度为2500mm，厚度为15mm，底板(7)通过Φ30mm螺栓与承力墙/柱连接。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202222603531.2U CN218726258U (zh) | 2022-09-30 | 2022-09-30 | 一种机身垂尾接头疲劳试验件 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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|---|---|
| CN218726258U true CN218726258U (zh) | 2023-03-24 |
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ID=85637284
Family Applications (1)
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| CN202222603531.2U Active CN218726258U (zh) | 2022-09-30 | 2022-09-30 | 一种机身垂尾接头疲劳试验件 |
Country Status (1)
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2022
- 2022-09-30 CN CN202222603531.2U patent/CN218726258U/zh active Active
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