RU148805U1 - Стенд для испытаний панелей - Google Patents
Стенд для испытаний панелей Download PDFInfo
- Publication number
- RU148805U1 RU148805U1 RU2014130618/28U RU2014130618U RU148805U1 RU 148805 U1 RU148805 U1 RU 148805U1 RU 2014130618/28 U RU2014130618/28 U RU 2014130618/28U RU 2014130618 U RU2014130618 U RU 2014130618U RU 148805 U1 RU148805 U1 RU 148805U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- metal
- panel
- contour
- composite
- vertical hinge
- Prior art date
Links
Images
Abstract
1. Стенд для испытаний панелей, состоящий из испытательной машины, в которой между нажимными плитами, одна из которых опирается на регулируемый сферический шарнир, установлена панель, выполненная из полимерного композиционного материала, отличающийся тем, что в него введены вертикальные шарнирные стойки, жесткий пуансон и прямоугольный металлический контур, панель из полимерного композиционного материала размещена внутри прямоугольного разрезного металлического контура и соединена с ним стандартным крепежом, образующим металлокомпозиционное соединение, при этом металлический разрезной контур образует совместно с панелью составной образец, панель из полимерного композиционного материала с присоединенным металлическим контуром опирается ненагруженными кромками на вертикальные шарнирные стойки, а жесткий пуансон установлен в вертикальных шарнирных стойках с возможностью скольжения в них при нагружении горизонтальных кромок металлического контура составного образца и оперт на нажимную плиту испытательной машины, вертикальные шарнирные стойки выполнены с возможностью регулирования расстояния между ними в зависимости от ширины составного образца.2. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что в металлокомпозиционном соединении и на подкрепленной панели установлены тензорезисторы.
Description
Полезная модель относится к области испытаний летательных аппаратов на прочность, в частности, к средствам испытаний на сжатие подкрепленных панелей из полимерных композиционных материалов (ПКМ) с металлокомпозиционными соединениями.
Из существующего уровня техники известен стенд для испытания образцов материалов и элементов конструкций, состоящий из n испытательных машин, в которых закреплены испытываемые образцы с установленными тензорезисторными датчиками, и многоточечной измерительной системы, которая содержит n+1 выносных коммутаторов датчиков, при этом соответствующие измерительные входы каждого из n выносных коммутаторов системы соединены с выходами тензорезисторов и датчиков подготовленного к испытаниям образца и постоянно соединены с выходами динамометров испытательных машин, а измерительные входы n+1-го коммутатора системы соединены с выходами имитаторов сигналов типов датчиков, подсоединенных к n коммутаторам, измерительные выходы коммутаторов системы через измерительную магистраль соединены с измерительным входом измерительно-управляющего блока системы, управляющие входы коммутаторов системы через магистраль управления соединены с управляющим выходом измерительно-управляющего блока системы, а информационный вход и выход измерительно-управляющего блока системы через интерфейсный блок соединен с соответствующим портом компьютера (патент на полезную модель RU 96651, МПК G01D 9/00, опубл. 10.08.2010). Стенд не обеспечивает испытание опертых по контуру панелей из слоистых композиционных материалов с металлокомпозиционными соединениями при действии сжимающего усилия.
Известен стенд испытательный для панелей из полистирола, армированных профилированным металлом, содержащий нагружающее устройство, включающее электродвигатель, подвижную и неподвижную опоры, систему управления и измерения, горизонтально расположенную силовую раму, закрепленную на двух подставках и состоящую из левой, правой, верхней и нижней балок, соединенных болтами, при этом к левой балке закреплен электромеханический привод, движущий подвижную опору, а на подвижной и неподвижной опорах смонтированы зажимные устройства (патент на полезную модель RU 82038, МПК G01N 3/08, опубл. 10.04.2009). Данное техническое решение не обеспечивает определение прочности составных образцов с металлокомпозиционными соединениями.
Известен стенд для испытания многослойных панелей, состоящий из основания, в котором размещен привод с электродвигателем, двух колонн, жестко закрепленных на основании, двух червячно-винтовых домкратов, подвижной траверсы с закрепленными на ней винтами, верхней неподвижной траверсы (нажимной плиты), жестко закрепленной к колоннам, датчиков силы, один из которых установлен на верхней неподвижной траверсе, а другой - на подвижной траверсе (нажимной плите) снизу по центру машины, размещенный на правом домкрате датчик угловых перемещений, кронштейны с конечными выключателями и блок управления (патент на полезную модель RU 77436, МПК G01N 3/08, опубл. 20.10.2008). Недостатком данного технического решения является то, что оно не обеспечивает возможности определения прочности металлокомпозиционных соединений при нагружении сжимающей нагрузкой.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является стенд для испытаний панелей, состоящий из испытательной машины, в которой между нажимными плитами, одна из которых опирается на регулируемый сферический шарнир, установлена панель, изготовленная из слоистого полимерного композиционного материала, опорные торцы которой помещены в распорные обоймы с призматическими скользящими вкладышами, подкрепляющими торцы панели по всему внутреннему контуру. Внешний контур панели стесняет пластина, соединенная с распорной обоймой (патент на полезную модель RU 128930, МПК G01N 3/08, опубл. 10.06.2013).
Недостатком данного технического решения является то, что оно не позволяет нагружать сжимающим усилием металлокомпозиционное соединение и определять распределение и перераспределение нагрузки между крепежными элементами в исходном состоянии композиционного материала и после деградации его свойств в процессе, имитирующим эксплуатацию ЛА.
Недостатком всех вышеуказанных технических решений является отсутствие возможности испытаний на сжатие панелей из ПКМ с металлокомпозиционными соединениями с обеспечением равномерного распределения нагрузки по торцам составного образца и определением нагрузки между крепежными элементами соединения.
Задачей и техническим результатом полезной модели является разработка стенда, повышающего точность воспроизведения граничных условий за счет равномерного приложения усилий на контуре металлокомпозиционного соединения, обеспечивать учет характера распределения, перераспределения усилий между элементами крепежа и анизотропии композиционного материала, при испытаниях гладких или подкрепленных панелей из ПКМ, соединенных с металлическим контуром, после воздействия различных факторов внешней среды (теплосмен, влагонасыщения, авиационного топлива, ультрафиолетового облучения на крейсерском режиме полета, разряда молнии).
Решение поставленной задачи и технический результат достигаются тем, что в стенд для испытаний панелей, состоящий из испытательной машины, в которой между нажимными плитами, одна из которых опирается на регулируемый сферический шарнир, установлена панель, выполненная из слоистого полимерного композиционного материала, введены вертикальные шарнирные стойки, жесткий пуансон и прямоугольный металлический контур, панель из полимерного композиционного материала размещена внутри прямоугольного разрезного металлического контура и соединена с ним стандартным крепежом, образующим металлокомпозиционное соединение, также металлический разрезной контур образует совместно с панелью составной образец, панель из полимерного композиционного материала с присоединенным металлическим контуром опирается ненагруженными кромками на вертикальные шарнирные стойки, а жесткий пуансон установлен в вертикальных шарнирных стойках с возможностью скольжения в них при нагружении горизонтальных кромок металлического контура составного образца и оперт на нажимную плиту испытательной машины, вертикальные шарнирные стойки выполнены с возможностью регулирования расстояния между ними в зависимости от ширины составного образца.
На металлокомпозиционном соединении и на подкрепленной панели в стенде установлены тензорезисторы.
Сущность полезной модели поясняется на фиг. 1, на которой приведен стенд для испытаний на сжатие панелей из ПКМ, соединенных с разрезным металлическим контуром типовым крепежом, образующим металлокомпозиционное соединение.
На фиг. 2 приведено положение составного образца в вертикальных шарнирных стойках, подкрепленная панель из ПКМ и ее соединение с металлическим контуром.
На фиг. 1 и 2 показаны: подкрепленная панель 1, разрезной металлический контур 2 (разрезной металлический контур образует совместно с панелью составной образец), металлокомпозиционное соединение 3 составного образца, вертикальные шарнирные стойки 4, пуансон 5, тензорезисторы 6, расположенные на подкрепленной панели 1 и металлокомпозиционном соединении, отверстия 7 для крепления разрезного контура в кондукторе перед соединением его с панелью из ПКМ.
Подкрепленная панель 1, выполненная из слоистого ПКМ, соединена с охватывающим ее разрезным металлическим контуром 2, который, в свою очередь, жестко закреплен через отверстия 7 в специальном кондукторе, обеспечивающим параллельность плоских нагруженных кромок составного образца. Жесткий пуансон 5 установлен в вертикальных шарнирных стойках с возможностью скольжения.
Контур 2 с панелью 1 размещен в вертикальных шарнирных стойках 4 (их положение регулируется в зависимости от ширины составного образца), обеспечивающих опирание вертикальных ненагруженных кромок 8.
Горизонтальные кромки 9 нагружаются за счет надавливания на них жесткого пуансона 5, скользящего в шарнирных стойках 4 и опертого на нажимную плиту 10 испытательной машины.
Разрез 11 в металлическом контуре позволяет при надавливании пуансоном на горизонтальную кромку контура деформировать только металлокомпозиционное соединение между панелью из ПКМ и металлическим контуром и получать достоверную информацию о распределении усилий между крепежными элементами, при этом вертикальные шарнирные стойки 4 препятствуют искривлению металлокомпозиционного соединения 3 на ненагруженных кромках контура при действии сжимающих нагрузок.
Работает стенд следующим образом. Разрезной контур 2 устанавливают и закрепляют через отверстия 7 в жестком кондукторе для последующего обеспечения параллельности горизонтальных кромок составного образца (1-2) при многократном использовании контура.
Внутрь контура 2 вставляют широкую панель из ПКМ с заранее просверленными и развернутыми отверстиями под требуемый крепеж металлокомпозиционного соединения 3.
Детали 1 и 2 соединяют требуемым крепежом, удаляют из кондуктора и размещают между вертикальных шарнирных стоек 4, обеспечивающих шарнирное опирание ненагруженных кромок. Зазор между рабочей поверхностью вертикальной шарнирной стойки и кромкой контура составляет примерно 0,1 мм.
На верхний торец составного образца помещают пуансон 5 с параллельными плоскостями. Их отклонение от плоскостности не более 0,05 мм. Составной образец, размещенный в исключающих возможность изгиба вертикальных стойках, деформируется под давлением скользящего в стойках пуансона, опертого на верхнюю нажимную плиту испытательной машины, создавая на границе металлокомпозиционного соединения равномерное нагружение.
Положение верхней нажимной плиты 10, действующей на пуансон 5, устанавливают с помощью регулируемого сферического шарнира 12 и фиксируют для дальнейшего равномерного деформирования составного образца с металлокомпозиционным соединением 3. Основанием для регулировки и фиксации в определенном положении служат показания тензорезисторов 6, установленных в металлокомпозиционном соединении и на панели из ПКМ.
Предложенный стенд позволяет расширить технические возможности при определении прочностных параметров металлокомпозиционного соединения как разъемного, так и неразъемного и повысить точность воспроизведения граничных условий в соединениях, работающих на сжатие, на 10-15%. Результаты параметрических экспериментальных работ позволят создавать рациональные металлокомпозиционные соединения, учитывающие реальную ориентацию слоев композиционного материала, технологию его формообразования и деградацию свойств материала при эксплуатации ЛА, крайне актуальные в настоящее время.
Claims (2)
1. Стенд для испытаний панелей, состоящий из испытательной машины, в которой между нажимными плитами, одна из которых опирается на регулируемый сферический шарнир, установлена панель, выполненная из полимерного композиционного материала, отличающийся тем, что в него введены вертикальные шарнирные стойки, жесткий пуансон и прямоугольный металлический контур, панель из полимерного композиционного материала размещена внутри прямоугольного разрезного металлического контура и соединена с ним стандартным крепежом, образующим металлокомпозиционное соединение, при этом металлический разрезной контур образует совместно с панелью составной образец, панель из полимерного композиционного материала с присоединенным металлическим контуром опирается ненагруженными кромками на вертикальные шарнирные стойки, а жесткий пуансон установлен в вертикальных шарнирных стойках с возможностью скольжения в них при нагружении горизонтальных кромок металлического контура составного образца и оперт на нажимную плиту испытательной машины, вертикальные шарнирные стойки выполнены с возможностью регулирования расстояния между ними в зависимости от ширины составного образца.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014130618/28U RU148805U1 (ru) | 2014-07-24 | 2014-07-24 | Стенд для испытаний панелей |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014130618/28U RU148805U1 (ru) | 2014-07-24 | 2014-07-24 | Стенд для испытаний панелей |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU148805U1 true RU148805U1 (ru) | 2014-12-20 |
Family
ID=53291357
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014130618/28U RU148805U1 (ru) | 2014-07-24 | 2014-07-24 | Стенд для испытаний панелей |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU148805U1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU171778U1 (ru) * | 2016-12-29 | 2017-06-15 | Юлия Геннадиевна Колесникова | Устройство для испытаний стрингерной панели |
RU2685792C1 (ru) * | 2018-07-19 | 2019-04-23 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") | Устройство для испытания панелей |
RU196657U1 (ru) * | 2019-12-05 | 2020-03-11 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") | Панель крыла летательного аппарата |
CN114184465A (zh) * | 2021-12-17 | 2022-03-15 | 中国飞机强度研究所 | 一种复合材料层合板加筋板冲击监测试验夹具 |
-
2014
- 2014-07-24 RU RU2014130618/28U patent/RU148805U1/ru active
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU171778U1 (ru) * | 2016-12-29 | 2017-06-15 | Юлия Геннадиевна Колесникова | Устройство для испытаний стрингерной панели |
RU2685792C1 (ru) * | 2018-07-19 | 2019-04-23 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") | Устройство для испытания панелей |
RU196657U1 (ru) * | 2019-12-05 | 2020-03-11 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") | Панель крыла летательного аппарата |
CN114184465A (zh) * | 2021-12-17 | 2022-03-15 | 中国飞机强度研究所 | 一种复合材料层合板加筋板冲击监测试验夹具 |
CN114184465B (zh) * | 2021-12-17 | 2024-02-23 | 中国飞机强度研究所 | 一种复合材料层合板加筋板冲击监测试验夹具 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU148805U1 (ru) | Стенд для испытаний панелей | |
CN103439190B (zh) | 钢桥面铺装抗裂性能评价试验装置 | |
CN201622210U (zh) | 一种可调微动疲劳试验机 | |
CN103487315A (zh) | 一种材料力学性能测试装置 | |
CN108333046B (zh) | 一种测定膜材料力学性能的装置及采用该装置进行测定的方法 | |
CN201464292U (zh) | 多孔轻质材料试验夹具 | |
CN103792143A (zh) | 一种单轴拉伸全程真应力应变曲线的快速获取方法 | |
CN106370532B (zh) | 一种高寒气候户外环境-拉、压、弯载荷耦合试验装置 | |
CN105784586A (zh) | 一种层状金属复合材料界面剥离强度测试装置和方法 | |
CN208588633U (zh) | 一种混凝土梁三点弯曲试验装置 | |
CN104269088A (zh) | 一种力学实验装置及应用所述的实验装置进行实验的方法 | |
CN106289745A (zh) | 复合材料板簧高低温疲劳和侧倾性能测试台架 | |
CN204405516U (zh) | 一种层状金属复合材料界面剥离强度测试装置 | |
CN107179242B (zh) | 一种简易手动真三轴仪 | |
Cintra et al. | Parameters affecting local buckling response of pultruded GFRP I-columns: Experimental and numerical investigation | |
KR20130053068A (ko) | 수평 배치형 인장 압축 시험장치 | |
RU128930U1 (ru) | Стенд для испытаний панелей | |
CN103267672B (zh) | 一种双轴板料拉压循环加载实验防弯系统和方法 | |
CN110987791B (zh) | 一种用于确定钢板与混凝土法向粘结参数的试验方法 | |
CN105181493A (zh) | 钢与混凝土界面疲劳试验装置 | |
CN105092377B (zh) | 一种实现大变形范围的平面应变状态的测试装置及数据处理方法 | |
CN105253323A (zh) | 一种复合材料加筋板带横向支撑的压缩试验工装 | |
RU156834U1 (ru) | Стенд для испытаний панелей | |
CN209911105U (zh) | 一种保持侧向和轴向垂直的结构试验加载装置 | |
CN203216802U (zh) | 无重力万能试验机 |