一種機翼加筋盒段試驗件的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種機翼加筋盒段試驗件，屬于航空機翼試驗技術(shù)領(lǐng)域。所述試驗件包括試驗件主體以及分別設(shè)置在所述試驗件主體兩端的加載端(1)與約束端(2)，所述試驗件主體、加載端(1)及約束端(2)均為由前梁、后梁、上壁板及下壁板構(gòu)成的盒狀空心結(jié)構(gòu)，所述試驗件主體的下壁板自兩端向中心凹陷形成容納部，所述下壁板是指飛機飛行時，所述機翼加筋盒段的近地的端面。該試驗件解決了彎矩、剪力、扭矩在傳遞過程中，高度突變帶來的彎矩剛度、剪切面積、扭轉(zhuǎn)剛度急劇下降的問題；解決了結(jié)構(gòu)偏心帶來的附加載荷問題。
【專利說明】
一種機翼加筋盒段試驗件
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型屬于航空機翼試驗技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種機翼加筋盒段試驗件。
【背景技術(shù)】
[0002]機翼在飛機飛行過程中產(chǎn)生升力，是飛機能夠飛行的根本保障。翼盒是機翼的主要承力部件，承受機翼上產(chǎn)生的所有載荷。所以翼盒的結(jié)構(gòu)設(shè)計，對機翼甚至整個飛機的影響有著至關(guān)重要的作用
[0003]在盒段靜力試驗中，由于約束和加載的需求，應(yīng)設(shè)計合理的試驗件，保證邊界及載荷傳遞模擬準確，以獲得有效的試驗結(jié)果。試驗件既傳遞載荷，又參與結(jié)構(gòu)變形，試驗件的設(shè)計具有至關(guān)重要的意義。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，機翼加筋盒段試驗件通常采用等高厚的試驗件，這種試驗件通常用于考核常規(guī)機翼，即機翼盒段高度無明顯突變的結(jié)構(gòu)，然而由于系統(tǒng)或武器安裝等原因，機翼盒段高度不得不發(fā)生變化，因此需要設(shè)計一種新的能夠與原有等厚試驗件達到或基本達到具有相同物理特性的新的試驗件。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]為了解決上述問題，本實用新型提供了一種新的試驗件，該試驗件屬于變高度機翼加筋盒段試驗件，既設(shè)計了能夠容納其它系統(tǒng)或武器等在內(nèi)的組件，又滿足在彎矩、剪力、扭矩載荷作用下的機翼盒段試驗要求。同時試驗件結(jié)構(gòu)設(shè)計考慮了因盒段高度變化產(chǎn)生偏心引起試驗件附加彎曲的作用。
[0006]本申請機翼加筋盒段試驗件包括包括試驗件主體以及分別設(shè)置在所述試驗件主體兩端的加載端與約束端，所述試驗件主體、加載端及約束端均為由前梁、后梁、上壁板及下壁板構(gòu)成的盒狀空心結(jié)構(gòu)，本實用新型所述試驗件主體的下壁板自兩端向中心凹陷形成容納部，所述下壁板是指飛機飛行時，所述機翼加筋盒段的近地的端面。
[0007]優(yōu)選的是，所述試驗件主體包括考核段與兩個過渡段，所述兩個過渡段分別設(shè)置在所述試驗件主體的兩端，所述考核段設(shè)置在所述試驗件主體的中心，所述考核段向所述任一過渡段斜面過渡。
[0008]在上述方案中優(yōu)選的是，所述前梁及后梁的梁腹板厚度自考核段向過渡段延伸的方向逐漸增大。
[0009]在上述方案中優(yōu)選的是，所述容納部的底板與所述容納部的側(cè)板通過對接帶板連接，所述容納部的底板與側(cè)板共同構(gòu)成所述考核段的下壁板。
[0010]在上述方案中優(yōu)選的是，所述容納部的側(cè)板兩端長桁斜削，形成斜面，分別連接在所述對接帶板及過渡段上。
[0011]在上述方案中優(yōu)選的是，所述加載端與約束端上設(shè)置有角盒，所述角盒包括兩個垂直的面，其中一個面固定在所述加載端/約束端上，另一個面固定在載荷施加機構(gòu)/約束機構(gòu)上。
[0012]采用變高度的機翼加筋盒段可運用于機翼盒段高度突變結(jié)構(gòu)的應(yīng)用考核，該結(jié)構(gòu)設(shè)計特殊，解決了彎矩、剪力、扭矩在傳遞過程中，高度突變帶來的彎矩剛度、剪切面積、扭轉(zhuǎn)剛度急劇下降的問題;解決結(jié)構(gòu)偏心帶來的附加載荷問題。該試驗件具有良好的試驗效果。且與試驗夾具安裝方便，不同的考核目的時無須換裝。
[0013]本實用新型涉及的試驗件適用于變高度機翼加筋盒段靜力試驗，該試驗件設(shè)計合理、安裝方便、一套試驗件可用于考核上下壁板、前后翼梁。夾具與試驗件的連接具有通用性。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型機翼加筋盒段試驗件的一優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]其中，I為加載端，2為約束端，3為考核段，4為過渡段，5為角盒，6為前梁，7為下壁板，8為對接帶板，9為考核段變高度肋，1為考核段普通肋，11為斜面板。
【具體實施方式】
[0016]為使本實用新型實施的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行更加詳細的描述。在附圖中，自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。下面結(jié)合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明。
[0017]在本實用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型保護范圍的限制。
[0018]下面通過實施例對本實用新型做進一步詳細說明。
[0019]本實用新型的任務(wù)是設(shè)計一種變高度機翼加筋盒段試驗件，主要體現(xiàn)在盒段的變高度設(shè)計，其中涉及到機翼翼梁高度變化的設(shè)計、壁板高度變化的設(shè)計、翼肋高度變化的設(shè)計、變高度區(qū)域結(jié)構(gòu)厚度和結(jié)構(gòu)形式的設(shè)計。目的在于有效的解決滿足整體布局的變高度盒段結(jié)構(gòu)強度問題
[0020]本實用新型提供了一種機翼加筋盒段試驗件，包括試驗件主體以及分別設(shè)置在所述試驗件主體兩端的加載端I與約束端2，所述試驗件主體、加載端I及約束端2均為由前梁、后梁、上壁板及下壁板構(gòu)成的盒狀空心結(jié)構(gòu)，可以理解的是，所述空心結(jié)構(gòu)為非完全空心結(jié)構(gòu)，也可以包括若干支撐結(jié)構(gòu)，比如支撐框架、支撐墊等，這些結(jié)構(gòu)由實際設(shè)計過程需要自行添加，本實施例所述的機翼加筋盒段試驗件用于考察該盒段試驗件的壁板、梁、肋等之間的力學關(guān)系，不涉及其內(nèi)部構(gòu)造。
[0021]本實施例中，所述試驗件主體的下壁板自兩端向中心凹陷形成容納部，所述下壁板是指飛機飛行時，所述機翼加筋盒段的近地的端面。參考圖1，標號7表示的即為下壁板，飛機正常起飛或停放時，下壁板7較于上壁板(圖中由于不可見而未示出，所述上壁板是指平行于下壁板7，且與前梁6連接的另一個壁板)更加靠近地面，可以理解的是，設(shè)置容納部的原因在于，由于系統(tǒng)或武器安裝等原因，機翼盒段高度不得不發(fā)生變化，比如當所述安裝在機翼下端的武器體積較大，為了使其不裸露在機翼下方，必須在機翼內(nèi)部騰出一定空間用于存放所述武器，該空間即本實用新型所示的容納部。
[0022]本實施例中，由于容納部的存在，所述試驗件主體被分割成兩部分，即考核段3與兩個過渡段4，參考圖1，所述兩個過渡段4分別設(shè)置在所述試驗件主體的兩端，也就是設(shè)置在考核段3的兩端，所述考核段3設(shè)置在所述試驗件主體的中心，所述考核段3向所述任一過渡段4斜面過渡。
[0023]可以理解的是，該斜面過渡如圖1所示的斜面板11，其構(gòu)成容納部的側(cè)板，所述容納部除了兩個側(cè)板(斜面板11)以外，還包括底板，即圖1中給出的下壁板7，下壁板7與斜面板11通過對接帶板8連接，比如焊接或螺栓連接，對接帶板8的一個端面固定到下壁板7上，另一個端面向斜面板11處延伸，形成一平滑過渡段，斜面板由于其空間位置關(guān)系相對于下壁板7傾斜，故其在連接對接帶板8的端部長桁進行斜削，這樣，可以更加牢固得將所述下壁板7與斜面板11固定連接。
[0024]本實施例中，所述前梁及后梁的梁腹板厚度自考核段3向過渡段4延伸的方向逐漸增大。需要說明的是，前梁6被考核段普通肋10及考核段變高度肋9分成了若干段，分別為過渡段的前梁、考核段下壁板處的前梁以及考核段斜面板處的前梁，這三段前梁與肋9/10連接區(qū)域其面面完全接觸，即連接區(qū)設(shè)置平直段，而僅僅將考核段斜面板處的前梁進行了厚度梯變設(shè)計，以便能承受足夠的剪力。即該處的斜梁其靠近考核段下壁板處的前梁處較薄，其靠近過渡段的前梁處較厚，具體加厚的厚度根據(jù)有限元分析及強度計算結(jié)果確定。
[0025]本實施例中，所述加載端I與約束端2上設(shè)置有角盒5，所述角盒5包括兩個垂直的面，其中一個面固定在所述加載端I/約束端2上，另一個面固定在載荷施加機構(gòu)/約束機構(gòu)上。可以理解的是，通過角盒5對本機翼加筋盒段試驗件進行固定，以便進行試驗。比如，本實施例個，加載端上壁板角盒、加載端前梁角盒、加載端下壁板角盒、加載端后梁角盒、約束端上壁板角、約束端前梁角盒、約束端下壁板角盒、約束端后梁角盒共設(shè)計了八個角盒，分別與上壁板、前梁、下壁板、后梁連接采用5排螺栓，與夾具(載荷施加機構(gòu)/約束機構(gòu)的夾具)連接采用3排螺栓連接。
[0026]本實用新型的任務(wù)是設(shè)計一種變高度機翼加筋盒段試驗件，主要體現(xiàn)在盒段的變高度設(shè)計，其中涉及到機翼翼梁高度變化的設(shè)計、壁板高度變化的設(shè)計、翼肋高度變化的設(shè)計、變高度區(qū)域結(jié)構(gòu)厚度和結(jié)構(gòu)形式的設(shè)計。目的在于有效的解決滿足整體布局的變高度盒段結(jié)構(gòu)強度問題。
[0027]最后需要指出的是:以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其限制。盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【主權(quán)項】
1.一種機翼加筋盒段試驗件，包括試驗件主體以及分別設(shè)置在所述試驗件主體兩端的加載端(I)與約束端(2)，所述試驗件主體、加載端(I)及約束端(2)均為由前梁、后梁、上壁板及下壁板構(gòu)成的盒狀空心結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述試驗件主體的下壁板自兩端向中心凹陷形成容納部，所述下壁板是指飛機飛行時，所述機翼加筋盒段的近地的端面。2.如權(quán)利要求1所述的加筋盒段試驗件，其特征在于:所述試驗件主體包括考核段(3)與兩個過渡段(4)，所述兩個過渡段(4)分別設(shè)置在所述試驗件主體的兩端，所述考核段(3)設(shè)置在所述試驗件主體的中心，所述考核段(3)向所述任一過渡段(4)斜面過渡。3.如權(quán)利要求2所述的機翼加筋盒段試驗件，其特征在于:所述前梁及后梁的梁腹板厚度自考核段(3)向過渡段(4)延伸的方向逐漸增大。4.如權(quán)利要求3所述的機翼加筋盒段試驗件，其特征在于:所述容納部的底板與所述容納部的側(cè)板通過對接帶板(8)連接，所述容納部的底板與側(cè)板共同構(gòu)成所述考核段(3)的下壁板。5.如權(quán)利要求4所述的機翼加筋盒段試驗件，其特征在于:所述容納部的側(cè)板兩端長桁斜削，形成斜面，分別連接在所述對接帶板(8)及過渡段(4)上。6.如權(quán)利要求1所述的機翼加筋盒段試驗件，其特征在于:所述加載端(I)與約束端(2)上設(shè)置有角盒(5)，所述角盒(5)包括兩個垂直的面，其中一個面固定在所述加載端(I)/約束端(2)上，另一個面固定在載荷施加機構(gòu)/約束機構(gòu)上。
【文檔編號】B64C3/00GK205633010SQ201620443208
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月16日
【發(fā)明人】劉存, 胡振杰, 萬亞鋒
【申請人】中國航空工業(yè)集團公司西安飛機設(shè)計研究所