一种飞机张力场梁原理教学实验装置的制作方法

本实用新型涉及教学实验装置领域，尤其涉及一种飞机张力场梁原理教学实验装置。

背景技术：

由加劲薄板(见加劲板壳)制成的梁称为腹板梁，以张力场形式承受剪力的薄腹板梁，叫作张力场梁。当如图1所示的简单腹板梁的一端受到一数值不大的剪力Q作用时，梁的薄腹板中产生剪应力(见应力)(t为板厚，h为板高)，而腹板仍保持为平面。当腹板很薄而剪力Q继续增大，使剪应力达到某一临界值时，该腹板就起皱。这时，在与剪力Q成某一角度的方向就会形成一系列如图1所示的平行斜条。腹板在这些斜条方向承受纯拉力，而在垂直于这些斜条的方向承受纯压力。出现在腹板中的这一现象就是张力场现象。德国的H.瓦格纳于1929年首先研究了张力场梁。对于很薄的腹板，受压方向的压应力很小，可忽略不计；但对于较厚的腹板，则应该考虑压应力。

在很多结构工程的课程都有张力场梁的内容，尤其在飞行器结构力学课程中，是重要的内容。而一般结构稳定性的演示需要较大的试验设备，为了便于讲解，可使用教学实验演示张力场梁现象。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种飞机张力场梁原理教学实验装置，不需要外接动力，轻便实用，可完成薄壁梁腹板失稳的过程和张力场梁承载原理的演示，适合于课堂上的教学演示实验。

技术实现要素：

有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是不需要外接动力，轻便实用，完成薄壁梁腹板失稳的过程和张力场梁承载原理的教学演示。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种飞机张力场梁原理教学实验装置。

在本实用新型的较佳实施方式中，所述飞机张力场梁原理教学实验装置包括安装框架、张力场梁试验件、力传感器、千斤顶；张力场梁试验件位于安装框架的两个立柱之间，并安装在安装框架的一个立柱上，千斤顶上端垂直安装在安装框架的横梁上，千斤顶下端安装力传感器，力传感器设置在张力场梁试验件的上缘条与立柱接触点。

进一步地，张力场梁试验件包括薄板、上缘条、下缘条和立柱。

进一步地，张力场梁试验件的立柱有三个，分别位于张力场梁试验件两端和靠近张力场梁试验件固定端的约1/3处。

进一步地，安装框架使用轻质材料。

进一步地，轻质材料为铝合金材料。

进一步地，安装框架为长方形或者正方形。

进一步地，为增加稳定性，安装框架底部设有用于稳定的底座。

进一步地，底座位于安装框架底边两侧，垂直于安装框架的底边和立柱，并平行于地面。

进一步地，千斤顶和安装框架为螺栓连接或者为卡扣连接，千斤顶能够在安装框架横梁上水平调整位置。

进一步地，张力场梁试验件和安装框架立柱为螺栓连接。

进一步地，张力场梁试验件在安装框架立柱的安装高度可以调整。

进一步地，力传感器连接仪表，仪表在张力场梁试验件受力时能显示读数。

进一步地，为了增加准确性，力传感器设置在张力场梁试验件的多个位置。

本实用新型提供的一种飞机张力场梁原理教学实验装置，不需要外接动力，轻便实用，可以完成薄壁梁腹板失稳的过程和张力场梁承载原理的教学演示。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1是张力场示意图；

图2是本实用新型的一个较佳实施例的飞机张力场梁原理教学实验装置示意图；

图3是本实用新型的一个较佳实施例的张力场梁试验件结构示意图。

具体实施方式

以下参考说明书附图介绍本实用新型的多个优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本实用新型可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本实用新型的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。

在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本实用新型并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。

本实用新型的一个较佳实施例，如图2所示，包括包括安装框架1、千斤顶2、力传感器3、张力场梁试验件4、底座5；张力场梁试验件4位于安装框架1的两个立柱之间，并安装在安装框架1的一个立柱上；千斤顶2上端垂直安装在安装框架1的横梁上，千斤顶2下端安装力传感器3，力传感器3设置在张力场梁试验件4的上缘条与立柱接触点。安装框架1为长方形，使用轻质铝合金材料，底座5位于安装框架1底边两侧，垂直于安装框架1的底边和立柱，并平行于地面。千斤顶2和安装框架1之间为螺栓连接，千斤顶2可以拆卸，并可以根据张力场梁试验件4的大小在安装框架1的横梁上水平调整位置。张力场梁试验件4和安装框架1立柱之间为螺栓连接，张力场梁试验件4的安装高度可以调整。力传感器3连接仪表，在张力场梁试验件4受力时能显示读数。

如图3所述，张力场梁试验件4包括立柱41、上缘条42、下缘条43和薄板44，立柱41有三个，分别位于两端，和靠近张力场梁试验件4固定端的约1/3处。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。