一种曲板盒段试验件的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种曲板盒段试验件，属于航空结构力学试验领域。包括试验件主体及对接带板(3)，所述试验件主体为空心盒状结构，中部为考核段(1)、两端设置有过渡段(2)，过渡段(2)连接对接带板(3)，所述对接带板(3)用于连接试验夹具，所述试验件主体包括上蒙皮、下蒙皮、主梁及辅梁，上蒙皮与下蒙皮对立设置，主梁与辅梁对立设置，所述空心盒状结构内部设置有隔板，用于支撑梁与蒙皮，所述隔板上设置有孔洞，用于应变片线缆通过，在所述隔板的支撑下，所述上蒙皮呈弧状，所述下蒙皮呈板状。本试验件为前缘曲面结构的承载设计的试验考核给出了一种试验件的设计办法，为结构的承载设计提供依据，降低了全尺寸试验的风险与成本。
【专利说明】
一种曲板盒段试验件
技术领域
[0001]本实用新型属于航空结构力学试验领域，特别是涉及到一种曲板盒段试验件。
【背景技术】
[0002]对于大中型飞机的翼面前缘结构的设计验证，通常采用全机试验或部段试验来进行验证，但如结构设计不尽合理，出现意外情况，由此带来的损失就比较大，因此，在设计的过程中，需要尽早进行设计验证，也就需要根据结构的形式，设计一种试验件以模拟结构的受载情况是否满足要求。
[0003]现有技术中，翼面前缘曲面结构由于不规则的特性，试验时往往对局部结构设计不合理，而若是采用全机试验件进行试验，则不能很精确的获得局部的受载特性。
【实用新型内容】
[0004]为了解决上述问题，本实用新型提供了一种曲板盒段试验件，包括试验件主体及对接带板，所述试验件主体为空心盒状结构，中部为考核段、两端设置有过渡段，过渡段连接对接带板，所述对接带板用于连接试验夹具，所述试验件主体包括上蒙皮、下蒙皮、主梁及辅梁，上蒙皮与下蒙皮对立设置，主梁与辅梁对立设置，所述空心盒状结构内部设置有隔板，所述隔板上设置有孔洞，用于应变片线缆通过，在所述隔板的支撑下，所述上蒙皮及下蒙皮中至少一个呈弧状，比如所述上蒙皮呈弧状，所述下蒙皮呈板状。
[0005]优选的是，所述对接带板的板面垂直与主梁或辅梁的轴线，且在所述对接带板上设置有垂直于所述对接带板板面的翻边，用于连接主梁、辅梁、上蒙皮及下蒙皮。
[0006]在上述方案中优选的是，所述对接带板上设置有螺孔，通过螺栓连接试验夹具。
[0007]在上述方案中优选的是，上蒙皮、下蒙皮与隔板之间以及上蒙皮、下蒙皮、主梁与辅梁之间均通过钉连接。
[0008]优选的是，还包括第一连接件，所述上蒙皮、下蒙皮在其与所述主梁与辅梁连接处设置一延长段，所述延长段夹持在所述第一连接件与所述主梁或辅梁之间，并通过钉将所述第一连接件、上蒙皮、下蒙皮、主梁与辅梁相互连接。
[0009]在上述方案中优选的是，隔板与主梁以及隔板与辅梁之间均通过钉连接。
[0010]优选的是，还包括第二连接件，隔板与所述主梁或辅梁所在的面垂直，所述第二连接件为角盒，角盒的相互垂直的两个面分别固定在所述隔板及所述主梁或辅梁上。
[0011]在上述方案中优选的是，所述上蒙皮、下蒙皮、主梁与辅梁在过渡段处的厚度大于其各自在所述试验件主体中部考核段处的厚度。
[0012]本实用新型的优点在于根据结构的具体形式，采用截取式或拟合式剖面形状设计，获取盒段上蒙皮外形，再对称设计出下蒙皮或米用平板下蒙皮，蒙皮两侧边则根据蒙皮的应力分布比分别设计不同高度的梁，内部适当的加上隔板等支撑结构，试验件跟实际结构的拟合度高，采用高拟合度的设计形式，准确模拟出结构的受载状态，为结构的设计验证提供了准确的依据。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型曲板盒段试验件的一优选实施例的结构示意图。
[0014]图2为图1所示实施例的曲板盒段试验件的一结构示意图。
[0015]图3为图1所示实施例的曲板盒段试验件的一结构示意图。
[0016]其中，I为考核段，2为过渡段，3为对接带板，4为上蒙皮，5为下蒙皮，6为主梁，7为辅梁，8为隔板。
【具体实施方式】
[0017]为使本实用新型实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，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，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。
[0018]在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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实用新型保护范围的限制。
[0019]下面通过实施例对本实用新型做进一步详细说明。
[0020]飞机的翼面前缘结构为典型的双曲面结构——展向、弦向的曲率半径各点连续变化，但沿展向的曲率变化较为平缓，在一段长度内(比如L)，近似于等直段;而沿弦向的曲率变化较大，从剖面形式看，L段所取梁后上蒙皮部分近似于一段大半径圆弧，因此，我们可以采用截取的形式来进行试验件的设计，再利用模拟近似的方式，长度方向取等直段，圆弧面既可以采用拟合半径的柱面，也可以采用实际外形面的形式，从而模拟出被截取段的实际结构的试验件，即试验件的考核段。
[0021]本实施例中，所述曲板盒段试验件，如图1所示，包括试验件主体及对接带板3，所述试验件主体为空心盒状结构，中部为考核段1、两端设置有过渡段2，过渡段2连接对接带板3，所述对接带板3用于连接试验夹具，所述试验件主体包括上蒙皮4、下蒙皮5、主梁6及辅梁7，上蒙皮4与下蒙皮5对立设置，主梁6与辅梁7对立设置，可以联合参考图2及图3，所述空心盒状结构内部设置有隔板8，用于支撑梁与蒙皮，所述隔板8上设置有孔洞，用于应变片线缆通过，在所述隔板8的支撑下，所述上蒙皮或下蒙皮中至少一个呈弧状，比如上蒙皮4呈弧状，所述下蒙皮5呈板状，可以理解的是，这里的弧状为曲板结构，区别与蒙皮翼尖处的半圆筒结构。实际结构中，上蒙皮向外呈曲板结构凸出，下蒙皮可向内呈曲板结构凹缩，也可向外呈曲板结构凸出，所述向外、向内是针对盒状结构的中心，最终形成拱字型的盒状结构。
[0022]本实施例中，如图2及图3所示，蒙皮分上下两张，从剖面看，上蒙皮为一段圆弧或连续可变曲率曲线，下蒙皮为对称设计或采用平板结构，两侧边则根据蒙皮的应力分布比分别设计不同高度的主梁、辅梁与之连接。
[0023]需要说明的是，本实施例隔板至少设置两个，其用于将所述试验件主体划分为两部分，分别是位于两个隔板8之间的考核段I，以及位于两个隔板8之外的过渡段2，所述隔板8还可以是4个及以上，比如当隔板数量为4个时，除了前述两个用于分段的隔板8之外，还包括设置在试验件主体两端的隔板，参考图2中最左侧的隔板，位于试验件主体两端的隔板其可以是用来封闭所述空心盒状结构的试验件主体，也可以做支撑蒙皮的作用，当这两个隔板用来封闭试验件主体半圆筒的两端时，蒙皮可以不与对接带板3连接，即蒙皮在接触上述两端的隔板8时，直接通过翻边的形式压接或铆接在隔板8上，对接带板仅与梁连接即可。当隔板数量超过4个时，其主要是用来支撑蒙皮与梁，通过隔板8使蒙皮与梁形成规则的空心盒状结构。
[0024]需要说明的是，在上述及下述描述中，蒙皮包括上蒙皮及下蒙皮，梁包括主梁及辅
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[0025]当然，本实施例也可以将蒙皮靠近对接带板的两端直接固定在对接带板上，具体的，对接带板设置一弧形的翻边，蒙皮直接贴紧设置在该弧形翻边上即可紧密连接，比如铆接，胶接等。
[0026]可以理解的是，如上述连接方式类似，由于所述对接带板3的板面垂直与所述梁的轴线，因此，可以在所述对接带板3上设置有垂直于所述对接带板板面的另一翻边，该翻边用于连接梁。
[0027]本实施例中，所述对接带板3上设置有螺孔，通过螺栓连接试验夹具，在一个备选实施方式中，其也可以通过夹具直接夹持所述对接带板。
[0028]本实施例中，蒙皮与隔板8以及蒙皮与梁均通过钉连接。比如蒙皮与隔板8的连接，蒙皮在接触位于梁两端的隔板时，继续向外延伸一段，并将该延伸的一端翻折至贴紧在隔板上，此时可以通过铆接、销钉、胶接等方式连接，同理，蒙皮与梁的连接方式也一样。
[0029]鉴于上述连接方式，本实施例还提供其它固定方式，比如设置第一连接件，如缘条，以蒙皮与梁的连接方式为例，所述蒙皮在其与梁连接处设置一延长段，所述延长段夹持在所述第一连接件与所述梁之间，并通过钉将所述第一连接件、蒙皮及梁相互连接。
[0030]本实施例中，隔板8与梁通过钉连接。在一个备选实施方式中，也可以通过胶接、焊接方式进行连接。
[0031]基于上述蒙皮与梁的连接方式，此处还可以包括第二连接件，隔板8与梁所在的面垂直，所述第二连接件为角盒，角盒的相互垂直的两个面分别固定在所述隔板8及梁上。
[0032]本实施例中，为了满足试验加载、支持的需要，将试验件两端延伸并进行适当加强，所述过渡段2的梁、蒙皮厚度大于所述试验件主体I中部考核段的梁、蒙皮厚度。再根据试验具体形式设计对接带板分别与加载夹具、支持夹具连接，即两端过渡段，本实施例中，试验件主体中部考核段采用与真实结构(尤其是蒙皮)几何参数与所模拟的真实结构参数一致，从而为真实结构的设计承载提供更准确的依据。
[0033]本试验件为前缘曲面结构的承载设计的试验考核给出了一种试验件的设计办法，为结构的承载设计提供依据，降低了全尺寸试验的风险与成本。
[0034]本实用新型的优点在于根据结构的具体形式，采用截取式或拟合式剖面形状设计，获取盒段上蒙皮外形，再对称设计出下蒙皮或米用平板下蒙皮，蒙皮两侧边则根据蒙皮的应力分布比分别设计不同高度的梁，内部适当的加上隔板等支撑结构，试验件跟实际结构的拟合度高，采用高拟合度的设计形式，准确模拟出结构的受载状态，为结构的设计验证提供了准确的依据。
[0035]最后需要指出的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
【主权项】
1.一种曲板盒段试验件，其特征在于:包括试验件主体及对接带板(3)，所述试验件主体为空心盒状结构，中部为考核段(I)、两端设置有过渡段(2)，过渡段(2)连接对接带板(3)，所述对接带板(3)用于连接试验夹具，所述试验件主体包括上蒙皮(4)、下蒙皮(5)、主梁(6)及辅梁(7)，上蒙皮(4)与下蒙皮(5)对立设置，主梁(6)与辅梁(7)对立设置，所述空心盒状结构内部设置有隔板(8)，所述隔板(8)上设置有孔洞，用于应变片线缆通过，在所述隔板(8)的支撑下，所述上蒙皮(4)或下蒙皮(5)中至少一个呈弧状。2.如权利要求1所述的曲板盒段试验件，其特征在于:所述对接带板(3)的板面垂直与主梁(6)或辅梁(7)的轴线，且在所述对接带板(3)上设置有垂直于所述对接带板(3)板面的翻边，用于连接主梁(6)、辅梁(7)、上蒙皮(4)及下蒙皮(5)。3.如权利要求1所述的曲板盒段试验件，其特征在于:所述对接带板(3)上设置有螺孔，通过螺栓连接试验夹具。4.如权利要求1所述的曲板盒段试验件，其特征在于:上蒙皮(4)、下蒙皮(5)与隔板(8)之间以及上蒙皮(4)、下蒙皮(5)、主梁(6)与辅梁(7)之间均通过钉连接。5.如权利要求4所述的曲板盒段试验件，其特征在于:还包括第一连接件，所述上蒙皮(4)、下蒙皮(5)在与所述主梁(6)与辅梁(7)连接处设置一延长段，所述延长段夹持在所述第一连接件与所述主梁(6)或辅梁(7)之间，并通过钉将所述第一连接件、上蒙皮(4)、下蒙皮(5)、主梁(6)与辅梁(7)相互连接。6.如权利要求1所述的曲板盒段试验件，其特征在于:隔板(8)与主梁(6)以及隔板(8)与辅梁(7)之间均通过钉连接。7.如权利要求6所述的曲板盒段试验件，其特征在于:还包括第二连接件，隔板(8)与所述主梁(6)或辅梁(7)所在的面垂直，所述第二连接件为角盒，角盒的相互垂直的两个面分别固定在所述隔板(8)及所述主梁(6)或辅梁(7)上。8.如权利要求1所述的曲板盒段试验件，其特征在于:所述上蒙皮(4)、下蒙皮(5)、主梁(6)与辅梁(7)在过渡段(2)处的厚度大于其各自在所述试验件主体中部考核段(I)处的厚度。
【文档编号】G01M13/00GK205679381SQ201620441441
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年5月16日 公开号201620441441.X, CN 201620441441, CN 205679381 U, CN 205679381U, CN-U-205679381, CN201620441441, CN201620441441.X, CN205679381 U, CN205679381U
【发明人】李海林, 范瑞娟, 李健, 冯变变, 谢娜, 李苗, 郑茂亮
【申请人】中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所