一种用于超声速风洞全动舵面模型的多功能根肋的制作方法

本发明涉及气动弹性试验装置领域，尤其是一种用于超声速风洞全动舵面模型的多功能根肋。

背景技术：

目前我国高速风洞均是暂冲式风洞，启动速压高、冲击载荷大，机翼在满足刚度相似要求的前提下，强度要求难以满足，提高强度，往往会增大结构尺寸，这种情况下模型的质量相似又很难达到要求。因此，对于高超声速机翼，除了保证模型的气动外形，模型的机翼结构刚度和强度设计也是设计的重点难点。由于机翼目前普遍采用质量轻刚度大的复合材料玻璃钢做设计材料，但是在根肋处，尤其是舵面与法兰衔接处，往往会出现应力集中而降低模型的安全可靠性，并且在风洞实验中，根肋通常需要与试验台或者外部测量装置连接，这就对根肋提出了很高的要求。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种结构简单、优化模型结构、能传递机翼的全部剪力及弯矩且有效保证试验中模型的安全可靠性的用于超声速风洞全动舵面模型的多功能根肋。

本发明解决现有技术问题所采用的技术方案：一种用于超声速风洞全动舵面模型的多功能根肋，包括根肋本体，包括加强肋；该加强肋为向上凸起的弧形结构且加强肋垂直固定于根肋本体的上端面；根肋本体的上端面及加强肋的外表面上分布有梁架定位夹片；根肋本体的下表面设有用于与解耦针相连的转接头以及供法兰固定用的法兰螺栓固定孔，并使所述转接头垂直于根肋本体设置。

所述加强肋固定于根肋本体的中部。

所述根肋本体上开设有导线孔。

所述导线孔处设有垂直于根肋本体的下表面设置的导线限位管。

所述根肋本体与加强肋采用高强度钢一体制成。

本发明的有益效果在于：本发明结构简单，通过在根肋本体上设置弧形的加强肋以最大程度的增加机翼根部的强度。同时在根肋本体及加强肋上设置梁架定位夹片用以固定机翼的梁架，从而达到将根肋本体与机翼的梁架固定连接的效果，保证了来自机翼的梁架上的弯矩和剪力能最大程度的传递到根肋本体上；同时通过法兰螺栓固定孔、转接头及导线孔的设置可使本发明与法兰、解耦针及传感器的导线等外部测试装置创造快捷便利的连接条件。本发明的设计既解决了全动舵面模型的安全可靠性问题，又方便了与外部测量装置的连接。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明与机翼梁架的连接状态示意图。

图中：1-根肋本体、2-导线孔、3-法兰螺栓固定孔、4-转接头、5-梁架定位夹片、6-加强肋、7-导线限位管、8-法兰、9-梁架、10-传感器。

具体实施方式

以下结合附图及具体实施方式对本发明进行说明：

图1是本发明的一种用于超声速风洞全动舵面模型的多功能根肋的结构示意图。一种用于超声速风洞全动舵面模型的多功能根肋，其主要包括用于与机翼的梁架9固定连接的根肋本体1及加强肋6，如图1所示，加强肋6具体为向上凸起的弧形结构，这种结构可以最大程度的增加机翼根部的强度；加强肋6垂直固定于根肋本体1的上端面。为达到良好的稳定效果，优选将加强肋6固定在根肋本体1的中部；在根肋本体1的上端面及加强肋6的弧形外表面上分布有梁架定位夹片5，用以对机翼梁架9的端部进行夹持固定（如图2所示）；根肋本体1的下表面设有用于的与解耦针相连的转接头4以及用于供法兰8固定所使用法兰螺栓固定孔3，其中转接头4垂直于根肋本体1设置。

为了便于传感器10等装置的导线部分的走线及安装，优选在根肋本体1上开设有导线孔2。如图2所示，导线孔2处可设有垂直于根肋本体1下表面设置的导线限位管7，用以保护导线防止其断裂。

根肋本体1与加强肋6可采用高强度钢制成，且根肋本体1与加强肋6优选一体制成。如图2所示，当使用本发明进行气动弹性试验时，将本发明与机翼的梁架9固定在一起并连接蒙皮后得到可用于超声速风洞试验用的全动舵面模型，在该模型中，来自机翼上的全部剪力及弯矩被最大程度的传递到本发明的根肋本体1上，从而使整个模型呈一体化结构，进而优化了整个模型的结构；在试验装置的搭建过程中，在法兰螺栓固定孔3处通过法兰8及转轴最终将模型固定在试验台上，以测量弯曲模态；而转接头4与解耦针连接进而与弹簧片相连，用于测量扭转模态；另外，本发明提供了导线孔2，方便了传感器10等装置的导线安装及布置，使本发明在符合机翼模型传力路线的设计要求以及根肋稳定性的基础上，同时为风洞试验中模型固定和数据测量提供了便利，实现了多功能化。

以上内容是结合具体的优选技术方案对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

技术特征：

技术总结
一种用于超声速风洞全动舵面模型的多功能根肋，包括根肋本体、加强肋，加强肋为向上凸起的弧形结构；加强肋垂直固定于根肋本体的上端面；根肋本体的上端面及加强肋的外表面分布有梁架定位夹片；根肋本体的下表面设有用于与解耦针相连的转接头以及法兰螺栓固定孔，并使转接头垂直于根肋本体设置。本发明结构简单，通过在根肋本体上设置弧形的加强肋以最大程度的增加机翼根部的强度，并在根肋本体及加强肋上设置梁架定位夹片用以固定机翼的梁架，从而达到将根肋本体与机翼的梁架固定连接的效果，保证了来自机翼的梁架上的弯矩和剪力最大程度的传递到根肋本体上；本发明既解决了全动舵面模型的安全可靠性问题，又方便了与外部测量装置的连接。

技术研发人员：钱卫;胡典侠;白瑜光;陈香言;路涛骏
受保护的技术使用者：大连理工大学
技术研发日：2017.11.16
技术公布日：2018.05.15