一種加筋壁板壓縮試驗裝置制造方法
【專利摘要】一種加筋壁板壓縮試驗裝置，屬于結(jié)構(gòu)強度試驗領(lǐng)域。其特征在于，確定上夾持組件和下夾持組件的重心位置；將試件的端面與加載支撐板貼合，使試件的端面的形心與上夾持組件和下夾持組件的重心位置重合；安裝內(nèi)部固定塊和外部固定塊，確保將試件的筋條夾緊；安裝右夾緊塊和左夾緊塊，并用固定螺栓與加載支撐板連接；在試件的壁板一側(cè)安裝擋板，用夾緊螺栓擰緊，并用擋板固定螺栓與加載支撐板連接，完成試件兩端的安裝。本發(fā)明可以真實模擬結(jié)構(gòu)的載荷傳遞方式，使試件的壁板和加強筋條同時承載，而且不削弱試件的夾持區(qū)域，無需對試件的夾持區(qū)域進行加強，采用便于安裝和拆卸的夾緊機構(gòu)，大大簡化了試驗安裝和換裝的過程，并可重復使用。
【專利說明】一種加筋壁板壓縮試驗裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于結(jié)構(gòu)強度試驗領(lǐng)域，涉及一種加筋壁板的壓縮試驗裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]加筋壁板結(jié)構(gòu)為航空制造領(lǐng)域的常用結(jié)構(gòu)，廣泛應(yīng)用于飛機的機身、機翼，平尾、 垂尾等重要承力部件上。作為加強結(jié)構(gòu)的筋條形式通常有τ型，J型，I型和帽型等。因加 強筋條不便于夾持固定，常用的加筋壁板壓縮試驗方式為通過多排鉚釘（螺栓）將四個夾 板分別與壁板兩端連接，夾板上設(shè)有開槽，用于繞開壁板上的加強筋條，然后對夾板施加壓 縮載荷，載荷通過鉚釘（螺栓）傳遞到壁板，再通過壁板傳到筋條上。
[0003]因在試件上打鉚釘（螺栓）會削弱試件的強度，故需對試件夾持區(qū)域進行局部加 強，而多排鉚釘（螺栓）傳遞載荷的不均勻性可能會使壁板局部受載不均而出現(xiàn)非預期破 壞，另外，通過壁板傳遞載荷到加強筋條的傳力方式偏于保守，通常不能反映結(jié)構(gòu)的最大承 載能力。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的：
[0005]設(shè)計一種加筋壁板端面壓縮試驗裝置，不削弱試件的強度，無需加強試件的夾持 區(qū)域，能夠真實模擬結(jié)構(gòu)傳力方式，實現(xiàn)壁板和加強筋條同時受載，并簡化試驗安裝工藝和 試件制造工藝。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案：
[0007] 一種加筋壁板壓縮試驗裝置，其特征在于，包括上夾持組件和下夾持組件，上夾持 組件和下夾持組件結(jié)構(gòu)相同，上下對稱；
[0008]上夾持組件和下夾持組件均包括：加載支撐板，右夾緊塊，內(nèi)部固定塊，外部固定 塊，左夾緊塊和擋板；
[0009]安裝步驟為：首先確定上夾持組件和下夾持組件的重心位置，并在加載支撐板上 標出；其次，將試件的端面與加載支撐板貼合，并使試件的端面的形心與上夾持組件和下夾 持組件的重心位置重合；然后，安裝內(nèi)部固定塊和外部固定塊，確保將試件的筋條夾緊，并 用固定螺栓與加載支撐板連接；第四，安裝右夾緊塊和左夾緊塊，并用固定螺栓與加載支撐 板連接；最后，在試件的壁板一側(cè)安裝擋板，用夾緊螺栓擰緊，并用擋板固定螺栓與加載支 撐板連接，由此完成試件兩端的安裝。
[0010]在內(nèi)部固定塊、外部固定塊、左夾緊塊和右夾緊塊的邊緣區(qū)域都含有與試件筋條 與壁板過渡區(qū)域相對應(yīng)的倒角或型面，以保證與試件完全貼合。內(nèi)部固定塊，外部固定塊， 左夾緊塊和右夾緊塊通過固定螺栓與加載支撐板上的螺栓孔連接，用于固定試件加強筋條 的兩側(cè)并限制試件壁板的法向自由度，固定螺栓的尾部不超出加載支撐板的厚度。
[0011]加載支撐板與試件的端面接觸，用于傳遞壓縮載荷，所以應(yīng)足夠平滑以保證載荷 傳遞的均勻性。內(nèi)部固定塊和外部固定塊位于加強筋條的兩側(cè)，用于夾持筋條并與加載支 撐板連接，其形狀根據(jù)筋條的類型可設(shè)計成相同或不同。其中，對于J型筋條，內(nèi)部固定塊 位于筋條的下方。對于結(jié)構(gòu)對稱的筋條（如T型、I型、帽型），內(nèi)部固定塊和外部固定塊位 置可互換。擋板與試件的壁板一側(cè)接觸，用于限制試件壁板的法向自由度。夾緊螺栓用于 連接擋板與左夾緊塊和右夾緊塊。擋板固定螺栓用于擋板與加載支撐板上的螺栓孔連接， 擋板固定螺栓的尾部不超出加載支撐板的厚度。
[0012] 兩側(cè)夾緊螺栓的最小間距應(yīng)略大于試件的寬度。擋板固定螺栓的數(shù)量根據(jù)試件的 寬度而定，位置可均布或與試件筋條之間的區(qū)域相對應(yīng)以使裝置對試件的支持剛度更加均 勻。
[0013] 加載支撐板上還含有可調(diào)節(jié)的腰型孔，用于連接加載設(shè)備或平臺，可消除試驗裝 置的自重對載荷的影響，同時增加裝置的壓縮穩(wěn)定性，并可調(diào)節(jié)載荷施加點的位置，以使試 驗載荷通過試件端面的形心。
[0014] 內(nèi)部固定塊和外部固定塊的數(shù)量根據(jù)加筋壁板的加強筋條數(shù)量確定，內(nèi)部固定 塊、外部固定塊、左夾緊塊、右夾緊塊和擋板的高度根據(jù)試件要求的夾持區(qū)域確定。
[0015] 本發(fā)明的關(guān)鍵點：
[0016] 包括上夾持組件和下夾持組件，上夾持組件和下夾持組件結(jié)構(gòu)相同，上下對稱。上 (下）夾持組件包括：加載支撐板、內(nèi)部固定塊、外部固定塊、左夾緊塊、右夾緊塊、固定螺 栓、擋板，夾緊螺栓和擋板固定螺栓；
[0017] 在內(nèi)部固定塊、外部固定塊、左夾緊塊和右夾緊塊的邊緣區(qū)域都含有與試件筋條 與壁板過渡區(qū)域相對應(yīng)的倒角或型面，以保證與試件完全貼合；
[0018] 內(nèi)部固定塊，外部固定塊，左夾緊塊和右夾緊塊通過固定螺栓與加載支撐板上的 螺栓孔連接，且固定螺栓的尾部不超出加載支撐板的厚度。
[0019] 安裝時,試件端面與加載支撐板貼合，壁板一側(cè)與擋板接觸，并使每根加強筋條位 于內(nèi)部固定塊和外部固定塊之間并夾緊，然后通過夾緊螺栓將擋板與左夾緊塊和右夾緊塊 固定，再用擋板固定螺栓將擋板與加載支撐板上的螺栓孔連接，擋板固定螺栓的尾部不超 出加載支撐板的厚度。
[0020] 兩側(cè)夾緊螺栓的最小間距大于試件的寬度。擋板固定螺栓的位置可均布或與試件 筋條之間的區(qū)域相對應(yīng)以使裝置對試件的支持剛度更加均勻。
[0021] 內(nèi)部固定塊和外部固定塊的數(shù)量根據(jù)加筋壁板的加強筋條數(shù)量確定，內(nèi)部固定 塊、外部固定塊、左夾緊塊、右夾緊塊和擋板的高度根據(jù)試件要求的夾持區(qū)域確定。
[0022] 加載支撐板上含有可調(diào)節(jié)的腰型孔，用于連接加載設(shè)備或平臺，可消除試驗裝置 的自重對載荷的影響，并可調(diào)節(jié)載荷施加點的位置，以使試驗載荷通過試件端面的形心。
[0023] 本發(fā)明的有益效果：
[0024] 本發(fā)明可以真實模擬結(jié)構(gòu)的載荷傳遞方式，使試件的壁板和加強筋條同時承載， 而且不削弱試件的夾持區(qū)域，無需對試件的夾持區(qū)域進行加強。本發(fā)明采用便于安裝和拆 卸的夾緊機構(gòu)，大大簡化了試驗安裝和換裝的過程，并可重復使用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025] 圖1為該發(fā)明的一種總體安裝圖 [0026] 圖2為該發(fā)明上、下夾持組件的剖視圖
[0027] 圖3為該發(fā)明實施例1的裝配剖視圖
[0028] 圖4為該發(fā)明實施例2的裝配剖視圖
[0029] 圖5為該發(fā)明實施例3的裝配剖視圖
[0030] 圖6為該發(fā)明實施例4的裝配剖視圖

【具體實施方式】
[0031] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步詳細說明。參見圖1和圖2。一種加筋壁板端面 壓縮試驗裝直，包括上夾持組件1，下夾持組件2和試件3。其中，上夾持組件1和下夾持組 件2結(jié)構(gòu)相同，上下對稱。上夾持組件1包括：第一加載支撐板la,第一右夾緊塊lb，第一 內(nèi)部固定塊lc，第一外部固定塊ld，第一固定螺栓le，第一左夾緊塊If，第一夾緊螺栓lg， 第一擋板lh，和第一擋板固定螺栓li。安裝前，先確定上夾持組件1的重心位置，并在第一 加載支撐板la上標出。安裝時，將試件的端面與第一加載支撐板la貼合，并使試件 3的端 面的形心與上夾持組件1的重心位置重合。之后，安裝第一內(nèi)部固定塊lc和第一外部固定 塊ld，確保將試件3的筋條夾緊，并用第一固定螺栓le與第一加載支撐板la連接；然后， 安裝第一右夾緊塊lb和第一左夾緊塊lf，并用第一固定螺栓l e與第一加載支撐板la連 接；最后，在試件3的壁板一側(cè)安裝第一擋板lh，用第一夾緊螺栓lg擰緊，并用第一擋板固 定螺栓li與第一加載支撐板la連接。試件3另一側(cè)的安裝步驟同上。
[0032]待試件3的兩側(cè)安裝完成后，通過第一加載支撐板la上的調(diào)節(jié)腰型孔與加載設(shè)備 或平臺用螺栓連接，并調(diào)整好加載點位置，確保載荷合力點通過試件3的端面形心。
[0033]本發(fā)明通過夾緊機構(gòu)來限制加筋壁板的法向自由度，通過調(diào)節(jié)加載位置和固定夾 持組件來增加試驗的壓縮穩(wěn)定性,在不削弱試件強度的前提下，保證了試件壁板和筋條同 時承載，并大大簡化了試驗安裝和換裝過程。
[0034] 一種加筋壁板壓縮試驗裝置，其特征在于，包括上夾持組件丨和下夾持組件2,上 夾持組件1和下夾持組件2結(jié)構(gòu)相同，上下對稱；
[0035]上夾持組件1包括：第一加載支撐板la，第一右夾緊塊lb，第一內(nèi)部固定塊 lc，第 一外部固定塊ld，第一固定螺栓le，第一左夾緊塊lf，第一夾緊螺栓lg，第一擋板lh，和第 一擋板固定螺栓li ;
[0036]下夾持組件2包括：第二加載支撐板2a，第二右夾緊塊2b，第二內(nèi)部固定塊 2c，第 二外部固定塊2山第二固定螺栓加，第二左夾緊塊社，第二夾緊螺栓％，第二擋板此，和第 二擋板固定螺栓2i ;
[0037]試件3為J型加筋壁板，共4根加強筋條，3個第一內(nèi)部固定塊]_c位于J型筋條下 方，并分別用2個第一固定螺栓le與第一加載支撐板la連接，3個第一外部固定塊ld位于 筋條外側(cè)，
[0038]本加筋壁板壓縮試驗裝置的安裝步驟為：首先確定上夾持組件i的重心位置，并 在第一加載支撐板la上標出；其次，將試件3的端面與第一加載支撐板la貼合,并使試1牛3 的端面的形心與上夾持組件1的重心位置重合；然后，安裝第一內(nèi)部固定塊lc和第一外部 固定塊ld，確保將試件3的筋條夾緊，并用第一固定螺栓 le與第一加載支撐板1&連接· 四，安裝第一右夾緊塊lb和第一左夾緊塊If，并用第一固定螺栓le與第一加載支撐板'" 連接；最后，在試件3的壁板一側(cè)安裝第一擋板ih，用第一夾緊螺栓lg擰緊，并用第一擋板 固定螺栓li與第一加載支撐板la連接，由此完成試件3 -端的安裝;試件3另一端的女裝 步驟同上；
[0039]待試件3的兩端安裝完成后，通過第一加載支撐板ia上的調(diào)節(jié)腰型孔與加載設(shè)備 或平臺用螺栓連接,并調(diào)整好加載點位置，確保載荷合力點通過試件3的端面形心。
[0040] 實施例1 :
[0041]試件3為J型加筋壁板，共4根加強筋條，3個第一內(nèi)部固定塊ic位于J型筋條下 方，并分別用2個第一固定螺栓丨一與第一加載支撐板la連接，3個第一外部固定塊ld位于 ^條外側(cè)，并分別通過3個第一固定螺栓le與第一加載支撐板 la連接。第一左夾緊塊lf 位?筋條下方，通過2個第一固定螺栓1e與第一加載支撐板la連接，并與第一擋板lh通 過第一夾緊螺栓lg連接；右夾緊塊位于筋條外部，通過3個第一固定螺栓 le和第一加載支 撐板la連接，并與第一擋板lh通過第一夾緊螺栓lg連接。第一擋板lh通討個第一擋 板固定螺栓li與第-加載支撐板la雜。 ％ H ^ 53 _2]實施例2,試件3為T型加筋壁板，共4根加強筋條，采用了 3 lc，3個第一外部固定塊Id和3個第一擋板固定螺栓u。 卜
[0043]實施例3,試件3為I型加筋壁板，共4根加強筋條采用了 3個 1。，3個第-外部固定塊卿3個第-擋板固定螺檢u肋條，木用了 3丨第一內(nèi)部固定塊
[0044]實施例4,試件3為帽型加筋壁板，共4根加強筋冬 lc，3個第-外部固定塊咐卩3個第-撕固定螺栓^肋條，木用了 3個第-_固定塊
【權(quán)利要求】
1. 一種加筋壁板壓縮試驗裝置，其特征在于，包括上夾持組件和下夾持組件，上夾持組 件和下夾持組件結(jié)構(gòu)相同，上下對稱； 上夾持組件和下夾持組件均包括：加載支撐板，左夾緊塊、右夾緊塊，內(nèi)部固定塊，外部 固定塊和擋板； 安裝步驟為：首先確定上夾持組件和下夾持組件的重心位置，并在加載支撐板上標出； 其次，將試件的端面與加載支撐板貼合，并使試件的端面的形心與上夾持組件和下夾持組 件的重心位置重合；然后，安裝內(nèi)部固定塊和外部固定塊，確保將試件的筋條夾緊，并用固 定螺栓與加載支撐板連接；第四，安裝右夾緊塊和左夾緊塊，并用固定螺栓與加載支撐板連 接；最后，在試件的壁板一側(cè)安裝擋板，用夾緊螺栓擰緊，并用擋板固定螺栓與加載支撐板 連接，由此完成試件兩端的安裝。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的加筋壁板壓縮試驗裝置，其特征在于，所述加載支撐板上含 有可調(diào)節(jié)的腰型孔，用于連接加載設(shè)備或平臺，試件兩端安裝完成后，加載支撐板通過腰型 孔與加載設(shè)備或平臺用螺栓連接，通過調(diào)整加載點位置，保證載荷合力點通過試件的端面 形心。 3_根據(jù)權(quán)利要求1所述的加筋壁板壓縮試驗裝置，其特征在于，所述在內(nèi)部固定塊、夕卜 部固定塊、左夾緊塊和右夾緊塊的邊緣區(qū)域都含有與試件筋條與壁板過渡區(qū)域相對應(yīng)的倒 角或型面，保證與試件完全貼合。
4·根據(jù)權(quán)利要求1所述的加筋壁板壓縮試驗裝置，其特征在于，所述內(nèi)部固定塊，外部 固定塊，左夾緊塊和右夾緊塊通過固定螺栓與加載支撐板上的螺栓孔連接，且固定螺栓的 尾部不超出加載支撐板的厚度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加筋壁板壓縮試驗裝置，其特征在于，所述試件端面與加載 支撐板貼合，壁板一側(cè)與擋板接觸，并使每根加強筋條位于內(nèi)部固定塊和外部固定塊之間 并夾緊，然后通過夾緊螺栓將擋板與左夾緊塊和右夾緊塊固定，再用擋板固定螺栓將擋板 與加載支撐板上的螺栓孔連接，擋板固定螺栓的尾部不超出加載支撐板的厚度。
6·根據(jù)權(quán)利要求1所述的加筋壁板壓縮試驗裝置，其特征在于，所述兩側(cè)夾緊螺栓的 最小間距大于試件的寬度。 …
7·根據(jù)權(quán)利要求1所述的加筋壁板壓縮試驗裝置，其特征在于，所述擋板固定螺栓的 位置均布或與試件筋條之間的區(qū)域相對應(yīng)，以使裝置對試件的支持剛度均勻。
【文檔編號】G01M13/00GK104215445SQ201410425045
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年8月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月26日
【發(fā)明者】楊磊, 楊廣根 申請人:中國直升機設(shè)計研究所