JP2019151249A - 荷重負荷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】胴体構造の変形に追従する分布荷重を負荷でき、胴体構造の全周に亘って荷分布重が負荷できることを目的とする。また、テーパ形状の構造体であっても荷重を負荷する箇所がずれない荷重負荷装置を提供することを目的とする。【解決手段】構造体６０Ａの表面に密着して面で接続可能な複数の負荷パッド１０と、複数の負荷パッド１０を他の負荷パッド１０と異なる位置に変位可能に支持するとともに、構造体６０Ａに対して押圧力および／または引張力を伝達する負荷機構１２ａ，１２ｂとを備える荷重負荷装置１Ａ。【選択図】図１

Description

本発明は、航空機の機体構造の強度試験に採用されて好適な荷重負荷装置に関する。

航空宇宙機器の胴体構造において、外板を支える骨格構造がなく、芯材を薄い外皮で覆った材料によって構成される構造がある。このような構造は局所的な変形が生じやすいため、強度試験において荷重を負荷することは容易でない。また、荷重を負荷する場合、空力抵抗やモーメントを模擬した分布荷重を負荷する必要がある。

従来、航空宇宙機器の胴体構造に荷重を負荷する場合、ガバリと呼ばれる胴体構造の外径形状に合わせて作成された型に挟み込むことで、胴体構造に荷重を負荷していた。

ところが、荷重の負荷によって胴体構造の外板が変形した場合には、ガバリは外板の変形に追従しないため、外板とガバリとの接触が局所的になり、その局所的な接触部分からのみ荷重が伝達されて、過大な変形を引き起こす虞がある。このため、外板を支える骨格構造がない胴体構造に対しては、外板の変更に追従させて表面に分布荷重を負荷することが必要となる。

特許文献１には、柔軟な荷重負荷帯を胴体構造の上円筒部に沿うように配置して、荷重負荷帯の端部に荷重を負荷することで胴体構造に偏りなく荷重を負荷する発明が開示されている。

特開２００２−１９３１９６号公報

特許文献１に開示されている荷重負荷帯による荷重負荷の方法では、胴体構造の一部分（例えば、荷重負荷帯が接触している上円筒部）にしか荷重を負荷できないうえに、テーパ形状の構造体に荷重を負荷した場合には、荷重負荷帯がテーパに沿ってずれてしまう可能性がある。

本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであって、胴体構造の変形に追従する分布荷重を負荷でき、胴体構造の全周に亘って荷分布重が負荷できることを目的とする。
また、テーパ形状の構造体であっても荷重を負荷する箇所がずれない荷重負荷装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の荷重負荷装置は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明の一態様に係る荷重負荷装置は、構造体の表面に密着して面で接続可能な複数の負荷パッドと、複数の前記負荷パッドを他の前記負荷パッドと異なる位置に変位可能に支持するとともに、前記構造体に対して押圧力および／または引張力を伝達する負荷機構とを備える。

本態様に係る荷重負荷装置によれば、構造体の表面に密着して接続可能な負荷パッドを、それぞれ異なる位置に変位可能とした上で構造体に対して押圧力および／または引張り力を伝達することとしたので、構造体の形状に合わせて変位させながら構造体に面で荷重を負荷できる。これによって、構造体の変形に追従する分布荷重を負荷できる。したがって、構造体に変形が生じても局所的に過大な荷重を負荷することを回避できる。また、構造体が円筒形状やテーパ形状であっても、負荷パッドの配置によって構造体の全周に亘って荷分布重を負荷できる。ここで、構造体とは、例えば、航空機の胴体構造の強度試験に用いられる供試体などがある。

また、本発明の一態様に係る荷重負荷装置において、前記負荷機構は、一端に第１支点を有するとともに他端に第２支点を有する第１アームと、一端に第３支点を有するとともに他端に第４支点を有する第２アームと、前記第２支点と前記第４支点との間に第５支点を有して設けられた第３アームと、を有するトーナメントリンクを備え、前記トーナメントリンクの前記第１支点に一の前記負荷パッドが回転自由に接続され、前記第３支点に他の前記負荷パッドが回転自由に接続されている。

本態様に係る荷重負荷装置によれば、例えば、トーナメントリンクの第５支点に荷重を負荷することで、負荷機構のトーナメントリンクに設けられた第１支点および第３支点に接続されたそれぞれの負荷パッドを、構造体の表面に密着させながら荷重を面で負荷することができる。この時、負荷パッドが回転自由に接続されているので、構造体の表面に密着しつつ構造体の変形に追従できる。これによって、構造体に変形が生じても負荷パッドを構造体の形状に合わせて変位させながら面で荷重を負荷できる。なお、各アームの長さや第３アームに対する第５支点の位置を変更するこことで、複数の負荷パッドに作用する荷重をそれぞれ任意に変更できる。

また、本発明の一態様に係る荷重負荷装置は、複数対の前記負荷パッドに対して、それぞれ前記トーナメントリンクが接続されている。

本態様に係る荷重負荷装置によれば、複数対の負荷パッドに対して、それぞれトーナメントリンクが接続されているので、複数対の負荷パッドを構造体の表面全体にわたって分布させて配置することができる。

また、本発明の一態様に係る荷重負荷装置は、一の前記トーナメントリンクの前記第５支点に他の前記トーナメントリンクの前記第１アームが接続された次段の前記トーナメントリンクを備えている。

本態様に係る荷重負荷装置によれば、トーナメントリンクが複数段に亘って接続される。例えば、最下段のトーナメントリンクの第５支点が、次段のトーナメントリンクの第１アームに接続され、前記最下段のトーナメントリンクに隣接する最下段の他のトーナメントリンクの第５支点が、前記次段のトーナメントリンクの第２アームに接続された場合、各トーナメントリンクは段数を積み重ねるとともに段ごとのトーナメントリンクの数が減少していく。そして、負荷パッドが接続された複数の最下段のトーナメントリンクは、最終的に最上段で１つのトーナメントリンクに接続される。したがって、最上段の第５支点に荷重を負荷することで、最下段にある複数のトーナメントリンクに接続された複数の負荷パッドに同時に荷重を負荷できる。なお、各アームの長さや第３アームに対する第５支点の位置を変更するこことで、複数の負荷パッドに作用する荷重をそれぞれ任意に変更できる。また、次段のトーナメントリンクの第２アームに接続されるのは、前段のトーナメントリンクの第５支点ではなく、他の負荷パッドとしても良い。

また、本発明の一態様に係る荷重負荷装置は、前記トーナメントリンクが有する前記第２支点および前記第４支点のうち、少なくとも１つの支点は固定支持され、他の支点は回転自由に支持される。

本態様に係る荷重負荷装置によれば、第１支点および第２支点のうち、どちらか一方の支点の回転が拘束されているので、そのトーナメントリンクにおいては、引張方向のみならず圧縮方向にも荷重を負荷できる。

また、本発明の一態様に係る荷重負荷装置において、前記負荷機構は、一端に第i支点を有するとともに他端に第ii支点を有する第iアームと、一端に第iii支点を有するとともに他端に第iv支点を有する第iiアームと、前記第ii支点と前記第iv支点との間に第v支点を有して設けられた第iiiアームと、を有するリング用トーナメントリンクと、前記構造体を挿通させる挿通穴が形成され、前記挿通穴に前記構造体を挿通することで前記構造体を囲い、前記挿通穴の周囲に複数の第vii支点がそれぞれ離間して設けられた複数のトーナメント円環と、一端に第vi支点を有するとともに、他端が前記第vii支点に接続された複数のリンクロッドとを備え、複数の前記リンクロッドの前記第vi支点に前記負荷パッドが回転自由に接続され、前記リング用トーナメントリンクの前記第i支点に一の前記トーナメント円環が接続され、前記第iii支点に他の前記トーナメント円環が接続されている。

本態様に係る荷重負荷装置によれば、例えば、リング用トーナメントリンクの第v支点に荷重を負荷することで、トーナメント円環に接続されたリンクロッドを介して接続された負荷パッドを、構造体の表面に面で密着させながら構造体に負荷をかけることができる。この時、各リンクロッドの第vi支点に負荷パッドは回転自由に接続されているので、構造体に変形が生じても構造体の表面に密着しつつ構造体の変形に追従できる。更に、トーナメント円環はリング用トーナメントリンクに接続されており、例えば、トーナメント円環の半径方向と軸線方向（トーナメント円環によって形成される面に対して面外方向）にそれぞれ独立したリング用トーナメントリンクを接続した場合、構造体の半径方向および軸線方向に作用する荷重を面で負荷できる。なお、各アームの長さや第iiiアームに対する第v支点の位置を変更するこことで、トーナメント円環に作用する荷重、ひいては、トーナメント円環にリンクロッドを介して回転自由に接続された複数の負荷パッドに作用する荷重をそれぞれ任意に変更できる。

また、本発明の一態様に係る荷重負荷装置において、前記トーナメント円環が備える複数の前記リンクロッドは、前記構造体の挿通方向に傾倒している。

本態様に係る荷重負荷装置によれば、テーパ形状の構造体であっても、リンクロッドが傾倒しているので、リンクロッドが傾倒している方向に作用する荷重を、ずれを生じさせることなく面で負荷できる。

また、本発明の一態様に係る荷重負荷装置は、複数の前記トーナメント円環に対して、それぞれ複数の前記リング用トーナメントリンクが接続されている。

本態様に係る荷重負荷装置によれば、複数のトーナメント円環に対して、それぞれ複数のリング用トーナメントリンクが接続されているので、それぞれのトーナメント円環に取り付けられた複数の負荷パッドを、構造体の表面全体に密着させながら荷重を面で負荷することができる。

また、本発明の一態様に係る荷重負荷装置は、一の前記リング用トーナメントリンクの前記第v支点に他の前記リング用トーナメントリンクの前記第iアームが接続された次段の前記リング用トーナメントリンクを備えている。

本態様に係る荷重負荷装置によれば、リング用トーナメントリンクが複数段に亘って接続される。例えば、最下段のリング用トーナメントリンクの第v支点が、次段のリング用トーナメントリンクの第iアームに接続され、前記最下段のリング用トーナメントリンクに隣接する最下段の他のリング用トーナメントリンクの第v支点が、前記次段のリング用トーナメントリンクの第iiアームに接続された場合、各リング用トーナメントリンクは段数を積み重ねるとともに段ごとのリング用トーナメントリンクの数が減少していく。そして、トーナメント円環が接続された複数の最下段のリング用トーナメントリンクは、最終的に最上段で１つのリング用トーナメントリンクに接続される。したがって、最上段の第v支点に荷重を負荷することで、第下段にある複数のリング用トーナメントリンクに接続されたトーナメント円環にリンクロッドを介して回転自由に接続された複数の負荷パッドに対して、同時に荷重を負荷できる。なお、各アームの長さや第iiiアームに対する第v支点の位置を変更するこことで、トーナメント円環に作用する荷重、ひいては、トーナメント円環にリンクロッドを介して回転自由に接続された複数の負荷パッドに作用する荷重をそれぞれ任意に変更できる。また、次段のリング用トーナメントリンクの第iiアームに接続されるのは、前段のリング用トーナメントリンクの第v支点ではなく、他のトーナメント円環としても良い。

また、本発明の一態様に係る荷重負荷装置において、前記トーナメント円環が有する複数の前記第vii支点のうち、１つの前記第vii支点は固定支持され、他の前記第vii支点は回転自由に支持される。

本態様に係る荷重負荷装置によれば、トーナメント円環が有する複数の第vii支点のうち、１つの第vii支点の回転を拘束することで、構造体に対してトーナメント円環の位置を定めることができる。

本発明に係る荷重負荷装置によれば、胴体構造の変形に追従する分布荷重を負荷でき、胴体構造の全周に亘って荷分布重が負荷できる。
また、テーパ形状の構造体であっても荷重を負荷する箇所がずれない。

本発明の第１実施形態に係る荷重負荷装置を示した図である。 本発明の第１実施形態に係る荷重負荷装置の変形例を示した図である。 本発明の第２実施形態に係る荷重負荷装置を示した図である。 本発明の第２実施形態に係る荷重負荷装置が適用される航空機のテーパ部の例を示した図である。 図３の切断線Ｉ−Ｉにおける縦面図である。 図３のＢ部の詳細を示した図である。 円錐台形状の供試体（構造体）に作用する荷重を示した図である。

以下、本発明の一実施形態に係る荷重負荷装置について図１乃至６を参照して説明する。

〔第１実施形態〕
本発明の第１実施形態に係る荷重負荷装置について、図１又は２を参照して説明する。
図１には、本実施形態に係る荷重負荷装置１Ａが示されている。荷重負荷装置１Ａは、供試体（構造体）６０Ａの表面に密着可能な複数の負荷パッド１０と、負荷機構１２ａ，１２ｂとを備えている。

供試体６０Ａは、例えば、紙面垂直方向に延在する機軸Ｘを長手方向軸線とする円筒形状とされており、図１においては、供試体６０Ａの横断面が示されている。供試体６０Ａは、壁部を支える骨格構造がなく、芯材を薄い外皮で覆った材料によって構成されている。なお、供試体６０Ａは、図示しない支持具によって支持されている。

負荷パッド１０は、供試体６０Ａの表面に面で密着するように取り付けられている。また、複数の負荷パッド１０によって、供試体６０Ａの表面は全周方向に亘って覆われた形態となっている。

それぞれの負荷パッド１０には、供試体６０Ａの表面に接する面と逆面側に負荷機構１２ａまたは負荷機構１２ｂが接続されている。

負荷機構１２ａ，１２ｂは、それぞれ複数のトーナメントリンク１４から構成されており、それぞれのトーナメントリンク１４が段状に積み重なるような形態となっている。

１つのトーナメントリンク１４は、一端に第１支点３１を有するとともに他端に第２支点３２を有する第１アーム２１、一端に第３支点３３を有するとともに他端に第４支点３４を有する第２アーム２２、第２支点３２と第４支点３４とを接続する第３アーム２３、第３アーム２３上の第５支点３５から構成されている。

図１に示す負荷機構１２ａにおいては、最下段（供試体６０Ａの表面側）に４つのトーナメントリンク１４を備えている。最下段の各トーナメントリンク１４が有する第１支点３１および第３支点３３には、それぞれ１つの負荷パッド１０が回転自由に接続されている。ここで言う、最下段とは説明の簡便化のための表現であり、負荷機構１２ａの４つのトーナメントリンク１４が、常に紙面下側に配置されることを限定するものではない。

最下段の４つのトーナメントリンク１４には、次段の２つのトーナメントリンク１４が接続されている。このとき、最下段の４つのトーナメントリンク１４のうち、隣り合う２つのトーナメントリンク１４のそれぞれの第５支点３５に対して、次段の１つのトーナメントリンク１４の第１アーム２１および第２アーム２２がそれぞれ回転自由に接続されている。つまり、次段のトーナメントリンク１４の個数は、前段（下段）のトーナメントリンク１４の個数よりも少なくなっていくように段数が積み重なっている。図１に示す負荷機構１２ａの場合、最下段の４つのトーナメントリンク１４が、最上段（最下段を１段目としたときの３段目であり、供試体６０Ａから最も離間した段）において、１つのトーナメントリンク１４に接続されている。つまり、最上段のトーナメントリンク１４の第５支点３５に荷重を負荷することで、最下段の４つのトーナメントリンク１４に接続されたそれぞれの負荷パッド１０に荷重を負荷することができる。最上段のトーナメントリンク１４の第５支点３５への荷重は、例えば、油圧やチェーンブロックなどによって負荷される。

図１に示す負荷機構１２ｂについても、負荷機構１２ａと同様の構成をしており、機軸Ｘを中心軸線とする円筒形状の供試体６０Ａは、２つの負荷機構１２ａ，１２ｂによって、供試体６０Ａの全周方向に亘って荷重が負荷される構成となっている。また、同様の負荷機構を供試体６０Ａの機軸Ｘ方向に沿って複数設けることで、供試体６０Ａの全周方向に亘って、かつ、機軸Ｘ方向の全体に亘って荷重を負荷できる。

また、図１に示す負荷機構１２ａのように、負荷機構１２ａを構成するそれぞれのトーナメントリンク１４が有する第２支点３２および第４支点３４のうち、少なくとも１つの支点を黒丸で示すように剛として固定し、他の支点を白丸で示すように回転自由に支持することで、どちらか一支点の回転が拘束される。これによって、構造体に対して引張力だけでなく押圧力も伝達することができる。一方、負荷機構１２ｂは、全ての支点が回転自由とされているので、引張力のみを伝達することになる。なお、負荷機構１２ａのように剛とした支点を有する構成を、負荷機構１２ａに代えて負荷機構１２ｂに適用しても良いし、負荷機構１２ａ，１２ｂの両者に適用しても良い。

なお、図２の変形例に示すＡ部のように、次段のトーナメントリンク１４の第２アーム２２に接続されるのは、前段のトーナメントリンク１４の第５支点３５ではなく負荷パッド１０としても良く、その構成は適宜変更できるものとする。

本実施形態では、以下の効果を奏する。
供試体６０Ａの表面に密着して接続可能な負荷パッド１０を、負荷機構１２ａ，１２ｂによって、それぞれ異なる位置に変位可能とした上で供試体６０Ａに面で荷重を負荷できるので、例えば、最上段のトーナメントリンク１４の第５支点３５に荷重を負荷することで、供試体６０Ａの形状に合わせて変位させながら供試体６０Ａに面で荷重を負荷できる。これによって、供試体６０Ａの変形に追従する分布荷重を負荷できる。したがって、供試体６０Ａに変形が生じても局所的に過大な荷重を負荷することを回避できる。また、負荷パッド１０の配置によって供試体６０Ａの全周に亘って荷分布重を負荷できる。このとき、各アームの長さや第３アーム２３に対する第５支点３５の位置を変更するこことで、それぞれの負荷パッド１０に作用する荷重をそれぞれ任意に変更できる。

なお、負荷パッド１０やトーナメントリンク１４の数量、トーナメントリンク１４の組み合わせ方法は、供試体６０Ａの寸法や形状、負荷したい荷重に合わせて適宜変更できることは言うまでもない。

〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態に係る荷重負荷装置について、図３乃至７を参照して説明する。
図３には、本実施形態に係る荷重負荷装置１Ｂが示されている。荷重負荷装置１Ｂは、供試体（構造体）６０Ｂの表面に密着可能な複数の負荷パッド１０と、負荷機構１３とを備えている。

供試体６０Ｂは、例えば、紙面左右方向に延在する機軸Ｘを長手方向軸線とし、図４のＣ部に示す航空機１００のテーパ部分とされた円錐台形状とされており、図３においては、供試体６０Ｂの縦断面が示されている。供試体６０Ｂは、機軸Ｘ方向の端部（径が拡大している側の端部）が支持壁６２によって片持ちで支持されている。

負荷パッド１０は、供試体６０Ｂの表面に面で密着するように取り付けられている。また、複数の負荷パッド１０によって、供試体６０Ｂの表面の全周方向を覆うような形態となっている（図５参照）。

負荷機構１３は、複数のリング用トーナメントリンク１５と、複数のトーナメント円環１６（１６ａ，１６ｂ，１６ｃ）と、複数のリンクロッド１８（図６参照）とを備えている。

図３に示すように、１つのリング用トーナメントリンク１５（例えば、リング用トーナメントリンク１５ｂ参照）は、一端に第i支点５１を有するとともに他端に第ii支点５２を有する第iアーム４１、一端に第iii支点５３を有するとともに他端に第iv支点５４を有する第iiアーム４２、第ii支点５２と第iv支点５４とを接続する第iiiアーム４３、第iiiアーム４３上の第v支点５５から構成されている。

トーナメント円環１６は、図５に示すように、供試体６０Ｂが機軸Ｘ方向に挿通できる挿通穴１７が中央に形成された円環状を形成している。即ち、供試体６０Ｂはトーナメント円環１６の挿通穴１７に挿通され、トーナメント円環１６が供試体６０Ｂの周囲を囲む形態となる。なお、図示のトーナメント円環１６は飽くまで一例であり、その形状は円環状に限らず、供試体６０Ｂの周囲を囲むことができる形状であれば良い。挿通穴１７の周囲には、複数の第vii支点５７がそれぞれ離間して設けられている。図５では、トーナメント円環１６の周方向に等角度間隔で８つの第vii支点５７が設けられているが、これは、第vii支点５７の数や設置間隔を限定するものではない。

図６に示すように、第vii支点５７には、リンクロッド１８の一端が接続されている。また、リンクロッド１８の他端は第vi支点５６とされており、供試体６０Ｂの表面に取り付けられているそれぞれの負荷パッド１０に対して回転自由に接続される。このとき、リンクロッド１８は、供試体６０Ｂの径が拡大していく方向に沿った機軸Ｘ方向に傾倒するように構成されている。

また、トーナメント円環１６が有する複数の第vii支点５７のうち、１つの第vii支点５７を黒丸で示すように剛として固定し、他の第vii支点５７を白丸で示すように回転自由に支持することで、供試体６０Ｂに対してトーナメント円環１６の位置を定めることができる。

ここで、図３に示すように、トーナメント円環１６は複数とされており、例えば、トーナメント円環１６ａ，１６ｂ，１６ｃを、機軸Ｘ方向に沿って並べることで、供試体６０Ｂの全周方向に亘って、かつ、機軸Ｘ方向の全体に亘って負荷パッド１０を取り付けることができる。このとき、トーナメント円環１６は、図３で示す紙面左側からトーナメント円環１６ａ，１６ｂ，１６ｃの順に配置されている。

トーナメント円環１６ａ，１６ｂ，１６ｃは、それぞれその円周上で複数のリング用トーナメントリンク１５に接続されている。

図３の場合、具体的には、トーナメント円環１６ｃに対して、機軸Ｘ方向に延びる第iアーム４１および第iiアーム４２を有する２つのリング用トーナメントリンク１５ｂのそれぞれの第iii支点５３が、トーナメント円環１６ｃの異なる位置にそれぞれ回転自由に接続されている。また、上述の２つのリング用トーナメントリンク１５ｂのそれぞれの第i支点５１は、トーナメント円環１６ｂの異なる位置にそれぞれ回転自由に接続されている。つまり、トーナメント円環１６ｂとトーナメント円環１６ｃとは、２つのリング用トーナメントリンク１５ｂによって２つの位置で回転自由に接続されている。
また、トーナメント円環１６ａに対しては、前述の２つのリング用トーナメントリンク１５ｂとは異なる、機軸Ｘ方向に延びる第iアーム４１および第iiアーム４２を有する２つのリング用トーナメントリンク１５ａのそれぞれの第i支点５１が、トーナメント円環１６ａの異なる位置にそれぞれ回転自由に接続されている。また、トーナメント円環１６ａに接続されている２つのリング用トーナメントリンク１５ａのそれぞれの第iii支点５３は、トーナメント円環１６ｂとトーナメント円環１６ｃとを接続している２つのリング用トーナメントリンク１５ｂの第v支点５５にそれぞれ回転自由に接続されている。
また、２つのリング用トーナメントリンク１５ａが有する第v支点５５は、１つのリング用トーナメントリンク１５ｃの第iアーム４１および第iiアーム４２の端部に回転自由に接続されている。

更に、トーナメント円環１６ｃに対して、供試体６０Ｂの半径方向に延びる第iアーム４１および第iiアーム４２を有するリング用トーナメントリンク１５ｄの第i支点５１が回転自由に接続されている。また、上述のリング用トーナメントリンク１５ｄの第iii支点５３は、トーナメント円環１６ｂに回転自由に接続されている。つまり、トーナメント円環１６ｂとトーナメント円環１６ｃとは、リング用トーナメントリンク１５ｄによって回転自由に接続されている。
また、トーナメント円環１６ａに対しては、前述のリング用トーナメントリンク１５ｄとは異なる、半径方向に延びる第iアーム４１および第iiアーム４２を有するリング用トーナメントリンク１５ｅの第iii支点５３が回転自由に接続されている。また、トーナメント円環１６ａに接続されているリング用トーナメントリンク１５ｅの第iアーム４１は、トーナメント円環１６ｂとトーナメント円環１６ｃとを接続しているリング用トーナメントリンク１５ｄの第v支点５５に回転自由に接続されている。

このとき、リング用トーナメントリンク１５ｃおよび／またはリング用トーナメントリンク１５ｅの第v支点５５に荷重を負荷することで、トーナメント円環１６ａ，１６ｂ，１６ｃに接続されたそれぞれの負荷パッド１０に荷重を負荷することができる。第v支点５５への荷重は、例えば、油圧やチェーンブロックなどによって負荷される。

本実施形態では、以下の効果を奏する。
供試体６０Ｂの表面に密着して接続可能な負荷パッド１０を、負荷機構１３によって、それぞれ異なる位置に変位可能とした上で供試体６０Ｂに面で荷重を負荷できるので、例えば、リング用トーナメントリンク１５ｃおよび／またはリング用トーナメントリンク１５ｅの第v支点５５に荷重を負荷することで、トーナメント円環１６ａ，１６ｂ，１６ｃに荷重を負荷できる。このとき、それぞれのリンクロッド１８は、機軸Ｘ方向に傾倒しているので、供試体６０Ｂの機軸Ｘ方向および半径方向に対して、面荷重を負荷できる。また、それぞれの負荷パッド１０は、リンクロッド１８の第vi支点５６に回転自由に支持されているため、供試体６０Ｂの形状に合わせて変位させることができる。これによって、供試体６０Ｂの変形に追従させつつ、供試体６０Ｂの機軸Ｘ方向および半径方向に対して、負荷パッド１０のずれを生じさせることなく分布荷重を負荷できる。したがって、供試体６０Ｂに変形が生じても局所的に過大な荷重を負荷することを回避できる。また、負荷パッド１０やトーナメント円環１６の配置によって供試体６０Ｂの全周方向に亘って、かつ、機軸Ｘ方向の全体に亘って荷分布重を負荷できる。このとき、各アームの長さや第iiiアーム４３に対する第v支点５５の位置を変更するこことで、それぞれのトーナメント円環１６ａ，１６ｂ，１６ｃに作用する荷重、ひいては、負荷パッド１０に作用する荷重をそれぞれ任意に変更できる。これによって、図７に示すように、円錐台形状の構造体（供試体）６０Ｂのテーパ部分に作用する空力抵抗Ｆや、機軸Ｘに直交する方向に構造体（供試体）６０Ｂが振られたとき（例えば、航空機のヨーイング時）に作用するモーメントＭを模擬した分布荷重を任意に負荷できる。

なお、負荷パッド１０、トーナメント円環１６、リング用トーナメントリンク１５の数量、トーナメントリンク１４の組み合わせ方法は、供試体６０Ｂの寸法や形状、負荷したい荷重に合わせて適宜変更できることは言うまでもない。

１Ａ，１Ｂ 荷重負荷装置
１０ 負荷パッド
１２ａ，１２ｂ，１３ 負荷機構
１４ トーナメントリンク
１５（１５ａ，１５ｂ，１５ｃ） リング用トーナメントリンク
１６（１６ａ，１６ｂ，１６ｃ） トーナメント円環
１７ 挿通穴
１８ リンクロッド
２１ 第１アーム
２２ 第２アーム
２３ 第３アーム
３１ 第１支点
３２ 第２支点
３３ 第３支点
３４ 第４支点
３５ 第５支点
４１ 第iアーム
４２ 第iiアーム
４３ 第iiiアーム
５１ 第i支点
５２ 第ii支点
５３ 第iii支点
５４ 第iv支点
５５ 第v支点
５６ 第vi支点
５７ 第vii支点
６０Ａ，６０Ｂ 供試体（構造体）
６２ 支持壁
１００ 航空機
Ｘ 機軸

Claims (10)

1. 構造体の表面に密着して面で接続可能な複数の負荷パッドと、
   複数の前記負荷パッドを他の前記負荷パッドと異なる位置に変位可能に支持するとともに、前記構造体に対して押圧力および／または引張力を伝達する負荷機構と、
   を備える荷重負荷装置。
2. 前記負荷機構は、一端に第１支点を有するとともに他端に第２支点を有する第１アームと、一端に第３支点を有するとともに他端に第４支点を有する第２アームと、前記第２支点と前記第４支点との間に第５支点を有して設けられた第３アームと、を有するトーナメントリンクを備え、
   前記トーナメントリンクの前記第１支点に一の前記負荷パッドが回転自由に接続され、前記第３支点に他の前記負荷パッドが回転自由に接続されている請求項１に記載の荷重負荷装置。
3. 複数対の前記負荷パッドに対して、それぞれ前記トーナメントリンクが接続されている請求項２に記載の荷重負荷装置。
4. 一の前記トーナメントリンクの前記第５支点に他の前記トーナメントリンクの前記第１アームが接続された次段の前記トーナメントリンクを備えている請求項３に記載の荷重負荷装置。
5. 前記トーナメントリンクが有する前記第２支点および前記第４支点のうち、少なくとも１つの支点は固定支持され、他の支点は回転自由に支持される請求項２乃至４のいずれかに記載の荷重負荷装置。
6. 前記負荷機構は、一端に第i支点を有するとともに他端に第ii支点を有する第iアームと、一端に第iii支点を有するとともに他端に第iv支点を有する第iiアームと、前記第ii支点と前記第iv支点との間に第v支点を有して設けられた第iiiアームと、を有するリング用トーナメントリンクと、
   前記構造体を挿通させる挿通穴が形成され、前記挿通穴に前記構造体を挿通することで前記構造体を囲い、前記挿通穴の周囲に複数の第vii支点がそれぞれ離間して設けられた複数のトーナメント円環と、
   一端に第vi支点を有するとともに、他端が前記第vii支点に接続された複数のリンクロッドと、
   を備え、
   複数の前記リンクロッドの前記第vi支点に前記負荷パッドが回転自由に接続され、
   前記リング用トーナメントリンクの前記第i支点に一の前記トーナメント円環が接続され、前記第iii支点に他の前記トーナメント円環が接続されている請求項１に記載の荷重負荷装置。
7. 前記トーナメント円環が備える複数の前記リンクロッドは、前記構造体の挿通方向に傾倒している請求項６に記載の荷重負荷装置。
8. 複数の前記トーナメント円環に対して、それぞれ複数の前記リング用トーナメントリンクが接続されている請求項６または７に記載の荷重負荷装置。
9. 一の前記リング用トーナメントリンクの前記第v支点に他の前記リング用トーナメントリンクの前記第iアームが接続された次段の前記リング用トーナメントリンクを備えている請求項８に記載の荷重負荷装置。
10. 前記トーナメント円環が有する複数の前記第vii支点のうち、１つの前記第vii支点は固定支持され、他の前記第vii支点は回転自由に支持される請求項６乃至９のいずれかに記載の荷重負荷装置。

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