一种飞机整体油箱试验载荷选取方法与流程

1.本技术属于飞机地面试验技术领域，特别涉及一种飞机整体油箱试验载荷选取方法。


背景技术：

2.在飞机结构设计中，燃油箱作为燃油存储部件，其边界构件承受面外载荷的能力是设计工况之一，为了验证燃油箱区域构件的承载能力，通常将燃油箱作为整体进行考核。事实上，由于油箱区构件的功能及位置差异，在每个构件上的油箱载荷均不相同，甚至于同一构件的不同位置，油箱载荷也是不同的，因此如何在试验中实现对燃油箱区域构件的考核，并使考核结果能够作为验证构件承载能力的结论，对燃油箱试验载荷进行选取成为其关键的环节。
3.因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。


技术实现要素：

4.本技术的目的是提供了一种飞机整体油箱试验载荷选取方法，以解决现有技术存在的至少一个问题。
5.本技术的技术方案是：
6.一种飞机整体油箱试验载荷选取方法，包括：
7.步骤一、根据油箱中构件所在位置以及功能，定义油箱中的构件；
8.步骤二、根据所述构件的承载特点，将构件进行承载区域的划分，各个承载区域的载荷工况为油箱增压与气动载荷叠加区或油箱增压与惯性载荷叠加区；
9.步骤三、
10.获取所述构件各个承载区域的载荷；
11.判断所述构件各个承载区域的高度以及过载是否均小于对应的阈值，若是，则将承载区域的载荷平均值作为对应承载区域的油箱试验载荷；以及，
12.判断所述构件各个承载区域的高度以及过载是否均大于对应的阈值，若是，则将承载区域的载荷极大值或极小值作为对应承载区域的油箱试验载荷。
13.在本技术的至少一个实施例中，步骤一中，油箱中的构件包括上壁板、下壁板、前端面、后端面以及支撑构件。
14.在本技术的至少一个实施例中，步骤二中，所述上壁板的承载区域包括上壁板区，所述上壁板区为油箱增压与气动载荷叠加区，所述下壁板的承载区域包括下壁板区，所述下壁板区为油箱增压与惯性载荷叠加区。
15.在本技术的至少一个实施例中，步骤三中，包括：
16.获取所述上壁板的上壁板区的载荷，获取所述下壁板的下壁板区的载荷；
17.将上壁板区的载荷平均值作为上壁板区的油箱试验载荷，将下壁板区的载荷平均值作为下壁板区的油箱试验载荷。
18.在本技术的至少一个实施例中，步骤二中，所述上壁板的承载区域包括上壁板区，所述上壁板区为油箱增压与气动载荷叠加区，所述下壁板的承载区域包括左侧下壁板区、中部下壁板区以及右侧下壁板区，所述左侧下壁板区、所述中部下壁板区以及所述右侧下壁板区为油箱增压与惯性载荷叠加区。
19.在本技术的至少一个实施例中，步骤三中，包括：
20.获取所述上壁板的上壁板区的载荷，获取所述下壁板的左侧下壁板区、中部下壁板区以及右侧下壁板区的载荷；
21.将上壁板区的载荷极大值或极小值作为上壁板区的油箱试验载荷，将左侧下壁板区的载荷极大值或极小值作为左侧下壁板区的油箱试验载荷，将中部下壁板区的载荷极大值或极小值作为中部下壁板区的油箱试验载荷，将右侧下壁板区的载荷极大值或极小值作为右侧下壁板区的油箱试验载荷。
22.发明至少存在以下有益技术效果：
23.本技术的飞机整体油箱试验载荷选取方法，对于高度小、过载小的燃油箱，均值法使试验实施简便，同时能有效评估构件承载能力；对于高度大、过载大的燃油箱，极大极小值法分区域对燃油箱试验载荷进行筛选，对于各个点位在油箱载荷下的真实承载情况，可在筛选出的试验载荷的基础上进行线性插值，满足了不同构件试验考核的精确度。
附图说明
24.图1是本技术一个实施方式的飞机整体油箱示意图；
25.图2是本技术一个实施方式的构件承载区域的划分示意图；
26.图3是本技术另一个实施方式的构件承载区域的划分示意图。
具体实施方式
27.为使本技术实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。下面结合附图对本技术的实施例进行详细说明。
28.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术保护范围的限制。
29.下面结合附图1至图3对本技术做进一步详细说明。
30.本技术提供了一种飞机整体油箱试验载荷选取方法，包括以下步骤：
31.步骤一、根据油箱中构件所在位置以及功能，定义油箱中的构件；
32.步骤二、根据构件的承载特点，将构件进行承载区域的划分，各个承载区域的载荷
工况为油箱增压与气动载荷叠加区或油箱增压与惯性载荷叠加区；
33.步骤三、
34.获取构件各个承载区域的载荷；
35.判断构件各个承载区域的高度以及过载是否均小于对应的阈值，若是，则将承载区域的载荷平均值作为对应承载区域的油箱试验载荷；以及，
36.判断构件各个承载区域的高度以及过载是否均大于对应的阈值，若是，则将承载区域的载荷极大值或极小值作为对应承载区域的油箱试验载荷。
37.本技术的飞机整体油箱试验载荷选取方法，首先分析燃油箱区域构件特点，根据构件所在位置、构件在燃油箱内的功能等，基于构件的位置及功能可将燃油箱内的构件分为油箱边界构件以及油箱内部支撑构件。本实施例中，如图1所示，油箱中的构件包括上壁板、下壁板、前端面、后端面以及支撑构件，上壁板、下壁板所在位置分别为油箱的上边界和下边界，前端面、后端面所在位置分别为燃油箱前后边界，支撑构件为燃油箱内支撑结构。
38.本技术的飞机整体油箱试验载荷选取方法，其次，对燃油箱区域载荷工况进行筛选。根据构件的承载特点，将构件进行承载区域的划分，燃油箱载荷并非单纯的油箱压力，基于构件的承载特点，各个承载区域的载荷工况为油箱增压与气动载荷叠加区或油箱增压与惯性载荷叠加区，如上壁板区通常为油箱增压与气动载荷叠加区，下壁板区为油箱增压与惯性载荷叠加区，考虑到飞机某些特殊功能的需求，整体油箱的各边界都有成为载荷叠加区域的可能。在本技术的一个实施方式中，如图2所示，上壁板的承载区域包括上壁板区，上壁板区为油箱增压与气动载荷叠加区，下壁板的承载区域包括下壁板区，下壁板区为油箱增压与惯性载荷叠加区。在本技术的另一个实施方式中，如图3所示，上壁板的承载区域包括上壁板区，上壁板区为油箱增压与气动载荷叠加区，下壁板的承载区域包括左侧下壁板区、中部下壁板区以及右侧下壁板区，左侧下壁板区、中部下壁板区以及右侧下壁板区为油箱增压与惯性载荷叠加区。
39.本技术的飞机整体油箱试验载荷选取方法，根据步骤一、二中对油箱构件的定义，对油箱分构件分区域进行油箱载荷计算。油箱载荷计算结果，不同构件以及同一构件的不同位置，油箱载荷均不相同。本技术中，对于高度小，过载也小的燃油箱，由于油箱载荷在一个比较小的范围内波动，因此在选取燃油箱试验载荷时可对计算结果取平均值；对于高度大，过载也大的燃油箱，燃油箱载荷波动范围大，甚至于考虑到某种飞行的极限情况，燃油箱载荷在同一构件的不同位置呈现大范围的波动，仅对某一构件取平均值不能满足试验考核的要求。如取最大值或最小值，则存在过考核和试验考核不足以支撑设计的情况，此种情况下燃油箱试验载荷应划分考核区域，不同区域选择不同的试验载荷，极大极小值法适用于对不同区域的燃油箱试验载荷进行筛选。
40.在如图2所示的实施例中，经过对高度以及过载的判断，其均小于对应的阈值。对于这种高度小，过载也小的燃油箱，油箱载荷在一个比较小的范围内波动，在选取燃油箱试验载荷时可对计算结果取平均值。具体的，获取上壁板的上壁板区的载荷，获取下壁板的下壁板区的载荷；将上壁板区的载荷平均值作为上壁板区的油箱试验载荷，将下壁板区的载荷平均值作为下壁板区的油箱试验载荷。其中，1-9点为上壁板区，10-12点为下壁板区，分别对这两个区域取均值作为油箱试验载荷。
41.在如图3所示的实施例中，经过对高度以及过载的判断，其均大于对应的阈值。对
于这种高度大，过载也大的燃油箱，燃油箱载荷波动范围较大，对于该类型燃油箱载荷按区域采用极大极小值法进行筛选。具体的，获取上壁板的上壁板区的载荷，获取下壁板的左侧下壁板区、中部下壁板区以及右侧下壁板区的载荷；将上壁板区的载荷极大值或极小值作为上壁板区的油箱试验载荷，将左侧下壁板区的载荷极大值或极小值作为左侧下壁板区的油箱试验载荷，将中部下壁板区的载荷极大值或极小值作为中部下壁板区的油箱试验载荷，将右侧下壁板区的载荷极大值或极小值作为右侧下壁板区的油箱试验载荷。其中，1-15点为上壁板区，18-20点为中部下壁板区，21-22点为左侧下壁板区，16-17点为右侧下壁板区，这4个区域分别采用极大极小值法对油箱载荷进行筛选。
42.本技术的飞机整体油箱试验载荷选取方法，通过研究燃油箱区域构件的特点，计算得出不同位置点的燃油箱载荷，比较不同构件以及同一构件的不同位置点的载荷大小，选取与之匹配的燃油箱试验载荷。对于燃油箱试验载荷的选取，不同的燃油箱区域结构设计形式对应不同的选取方式，满足了不同构件试验考核的精确度。
43.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。