CN104897392B - 一种耳片受载试验方法及加载系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耳片受载试验方法及加载系统。所述耳片受载试验方法包括：步骤1：通过夹具夹持耳片的另一端；步骤2：确定考核部位需要施加的试验弯矩步骤3：同时进行：在夹具上施加第一载荷；在夹具上施加第二载荷，使耳片受到一个垂直于其自身的一个面的弯矩，通过公式确定第二载荷的数值；在耳片的考核部位上施加第三载荷；使第二载荷以及第三载荷共同作用，从而能够给予耳片的考核部位所需的试验弯矩。采用本发明的方法，能够同时给予耳片的考核部位所需的试验弯矩以及第一载荷给予的拉伸载荷。准确模拟了耳片的受力情况。
Description
技术领域
本发明涉及飞机技术领域，特别是涉及一种耳片受载试验方法及加载系统。
背景技术
飞机耳片受力复杂，通常受到多个方向的力和力矩。
在现有技术中，力和力矩对飞机耳片的受力分布、破坏模式以及承载能力均有影响。而现有技术中，仅单独施加力或者力矩，难以准确模拟耳片真实受载情况。
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。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耳片受载试验方法来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。
为实现上述目的，本发明提供一种耳片受载试验方法，所述耳片受载试验方法包括：
步骤1：将耳片的一端固定设置在承力墙上，通过夹具夹持耳片的另一端；
步骤2：根据试验要求，确定考核部位需要施加的试验弯矩，并获取所述耳片的固定设置在承力墙的一端至考核部位的距离，即L3；
步骤3：同时进行：
在夹具上施加第一载荷，该第一载荷给予所述耳片一个沿所述耳片轴向方向的、使所述耳片远离承力墙的力，所述第一载荷施加在所述夹具上的位置至所述耳片固定设置在承力墙上的位置处之间的距离为L2；
在夹具上施加第二载荷，使所述耳片受到一个垂直于其自身的一个面的弯矩，通过如下公式
确定所述第二载荷的数值，其中，
P2为第二载荷；M0为试验弯矩；L3为耳片的固定设置在承力墙的一端至考核部位的距离；L2为第一载荷施加的位置至耳片的固定在承力墙的一端的距离；
在所述耳片的所述考核部位位置处施加第三载荷，使所述耳片受到一个与所述第二载荷的方向相反的载荷，根据所述第三载荷施加的位置与所述第二载荷施加的位置关系以及所述第二载荷的数值，通过公式确定所述第三载荷的数值；
使所述第二载荷以及所述第三载荷共同作用，从而能够给予所述耳片的考核部位所需的试验弯矩。
优选地，所述第三载荷的大小具体确定方法包括如下步骤：
使第二载荷为单位载荷，记录所述耳片单独受到该单位载荷时，所述考核部位的位移δ2；
任意选取第三载荷施加在所述夹具上的位置，并使第三载荷为单位载荷，获取单独施加第三载荷时，所述考核部位的位移δ3；
根据下述公式确定第三载荷的数值：
其中，
P3为第三载荷数值；δ2为第二载荷为单位载荷时考核部位的位移；δ3第三载荷为单位载荷时考核部位的位移δ3；P2为第二载荷的数值。
优选地，使所述第一载荷施加的位置至耳片的固定在承力墙的一端的距离L2等于1.5倍的所述耳片的固定设置在承力墙的一端至所述考核部位的距离L3。
优选地，所述耳片受载试验方法适用于飞行器上的受到面内力以及面外弯矩的耳片。
本申请还提供了一种加载系统，所述加载系统用于如上所述的耳片受载试验方法，所述加载系统包括：
承力墙，所述承力墙用于固定耳片的一端；
夹具，所述夹具用于固定所述耳片的另一端；
第一作动筒，所述第一作动筒与所述夹具连接，所述第一作动筒用于向所述夹具上施加第一载荷；
第二作动筒，所述第二作动筒与所述夹具连接，所述第二作动筒用于向所述考核部位位置处施加第三载荷；
第三作动筒，所述第三作动筒与所述夹具连接，所述第三作动筒用于向所述夹具上施加第二载荷。
优选地，所述第一作动筒与所述夹具连接处至所述耳片的远离所述第一作动筒的一端处的距离等于1.5倍的所述耳片的设置在所述承力墙的一端至考核部位的距离。
本发明的耳片受载试验方法同时施加第一载荷、第二载荷以及第三载荷，使所述第二载荷以及所述第三载荷共同作用，从而能够同时给予所述耳片的考核部位所需的试验弯矩以及第一载荷给予的拉伸载荷。准确模拟了耳片的受力情况，为进一步进行耳片试验提供了基础。且本发明的耳片受载试验方法应用简单方便。
附图说明
图1是根据本发明一实施例的利用耳片受载试验方法加载耳片的受力示意图。
图2是根据本发明一实施例的加载系统的结构示意图。
附图标记：
| 1 | 耳片 | 5 | 第一作动筒 |
| 2 | 承力墙 | 6 | 第二作动筒 |
| 3 | 夹具 | 7 | 第三作动筒 |
| 4 | 考核部位 |
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，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，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
在本发明的描述中，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发明和简化描述，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发明保护范围的限制。
图1是根据本发明一实施例的利用耳片受载试验方法加载耳片的受力示意图。
如图1所示，本发明的耳片受载试验方法包括：
步骤1：将耳片1的一端固定设置在承力墙2上，通过夹具3夹持耳片1的另一端；
步骤2：根据试验要求，确定考核部位需要施加的试验弯矩，并获取所述耳片1的固定设置在承力墙2的一端至考核部位4的距离；可以理解的是，该获取所述耳片1的固定设置在承力墙2的一端至考核部位4的距离为图中的L2，该数值可通过测量获得。
步骤3：同时进行：
在夹具3上施加第一载荷，该第一载荷给予耳片1一个沿耳片1轴向方向的、使耳片1远离承力墙2的力，确定第一载荷施加在夹具3上的位置至耳片1固定设置在承力墙2上的位置处之间的距离，即L2；
在本实施例中，第一载荷施加在夹具3上的位置至耳片1固定设置在承力墙2上的位置处之间的距离为图1中的L2。
在夹具3上施加第二载荷，使耳片1受到一个垂直于其自身的一个面的弯矩，通过公式确定第二载荷的数值；
在本实施例中，第二载荷的数值通过如下公式确定：
其中，
M0为所述步骤2中的试验弯矩；L3(图1所示的L3)为耳片的固定设置在承力墙的一端至考核部位的距离；L2(图2所示的L2)为第一载荷施加的位置至耳片的固定在承力墙的一端的距离。
在耳片1的考核部位4上施加第三载荷，使耳片1受到一个与第二载荷的方向相反的载荷，根据第三载荷的施加位置与第二载荷施加的位置关系以及第二载荷的数值，通过公式确定第三载荷的数值；具体地，第三载荷的大小具体确定方法包括如下步骤：
使第二载荷为单位载荷，记录耳片1单独受到该单位载荷时，考核部位4的位移δ2；
任意选取第三载荷施加在夹具3上的位置，并使第三载荷为单位载荷，获取单独施加第三载荷时，考核部位4的位移δ3；
根据下述公式确定第三载荷的数值：
其中，
P3为第三载荷数值；δ2为第二载荷为单位载荷时考核部位的位移；δ3第三载荷为单位载荷时考核部位的位移δ3；P2为第二载荷的数值。
可以理解的是，单位载荷即设定该载荷为1N/m，此时，第一载荷与第二载荷施加的位置不同，从而导致δ2以及δ3的不同。即载荷的位置不同与考核部位的位移具有相互对应关系。
第二载荷以及第三载荷共同作用，从而能够给予耳片1的考核部位所需的试验弯矩。
本发明的耳片受载试验方法同时施加第一载荷、第二载荷以及第三载荷，使第二载荷以及第三载荷共同作用，从而能够同时给予耳片的考核部位所需的试验弯矩以及第一载荷给予的拉伸载荷。准确模拟了耳片的受力情况，为进一步进行耳片试验提供了基础。且本发明的耳片受载试验方法应用简单方便。
参见图1，在本实施例中，使第一载荷施加的位置至耳片1的固定在承力墙2的一端的距离L2等于1.5倍的耳片的固定设置在承力墙2的一端至考核部位4的距离L3。采用这种结构，方便进行第二载荷以及第三载荷的数值的确定。
有利的是，耳片受载试验方法适用于飞行器上的受到面内力以及面外弯矩的耳片。
本发明还提供了一种加载系统，所述加载系统包括承力墙2、夹具3、第一作动筒5、第二作动筒6以及第三作动筒7，其中，承力墙2用于固定耳片1的一端；夹具3用于固定耳片1的另一端；第一作动筒5与夹具3连接，第一作动筒5用于向夹具上施加第一载荷；第二作动筒6与夹具3连接，第二作动筒6用于向夹具3上施加第二载荷；第三作动筒7与夹具3连接，第三作动筒7用于向考核部位4位置处施加第三载荷。
有利的是，第一作动筒5与夹具3连接处至耳片1的远离第一作动筒5的一端处的距离等于1.5倍的耳片1的设置在承力墙2的一端至考核部位4的距离。
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (6)
1.一种耳片受载试验方法，其特征在于，所述耳片受载试验方法包括：
步骤1：将耳片(1)的一端固定设置在承力墙(2)上，通过夹具(3)夹持耳片(1)的另一端；
步骤2：根据试验要求，确定考核部位需要施加的试验弯矩，并获取所述耳片(1)的固定设置在承力墙(2)的一端至考核部位(4)的距离，即L3；
步骤3：同时进行：
在夹具(3)上施加第一载荷，该第一载荷给予所述耳片(1)一个沿所述耳片(1)轴向方向的、使所述耳片(1)远离承力墙(2)的力，所述第一载荷施加在所述夹具(3)上的位置至所述耳片(1)固定设置在承力墙(2)上的位置处之间的距离为L2；
在夹具(3)上施加第二载荷，使所述耳片(1)受到一个垂直于其自身的一个面的弯矩，通过如下公式
确定所述第二载荷的数值，其中，
P2为第二载荷；M0为试验弯矩；L3为耳片的固定设置在承力墙的一端至考核部位的距离；L2为第一载荷施加的位置至耳片的固定在承力墙的一端的距离；
在所述耳片(1)的所述考核部位(4)位置处施加第三载荷，使所述耳片(1)受到一个与所述第二载荷的方向相反的载荷，根据所述第三载荷施加的位置与所述第二载荷施加的位置关系以及所述第二载荷的数值，通过公式确定所述第三载荷的数值；
使所述第二载荷以及所述第三载荷共同作用，从而能够给予所述耳片(1)的考核部位所需的试验弯矩。
2.如权利要求1所述的耳片受载试验方法，其特征在于，所述第三载荷的大小具体确定方法包括如下步骤：
使第二载荷为单位载荷，记录所述耳片(1)单独受到该单位载荷时，所述考核部位(4)的位移δ2；
任意选取第三载荷施加在所述夹具(3)上的位置，并使第三载荷为单位载荷，获取单独施加第三载荷时，所述考核部位(4)的位移δ3；
根据下述公式确定第三载荷的数值：
其中，
P3为第三载荷数值；δ2为第二载荷为单位载荷时考核部位的位移；δ3第三载荷为单位载荷时考核部位的位移δ3；P2为第二载荷的数值。
3.如权利要求1所述的耳片受载试验方法，其特征在于，使所述第一载荷施加的位置至耳片(1)的固定在承力墙(2)的一端的距离L2等于1.5倍的所述耳片的固定设置在承力墙(2)的一端至所述考核部位(4)的距离L3。
4.如权利要求1至3中任意一项所述的耳片受载试验方法，其特征在于，所述耳片受载试验方法适用于飞行器上的受到面内力以及面外弯矩的耳片。
5.一种加载系统，所述加载系统用于如权利要求1至4中任意一项所述的耳片受载试验方法，其特征在于，所述加载系统包括：
承力墙(2)，所述承力墙(2)用于固定耳片(1)的一端；
夹具(3)，所述夹具(3)用于固定所述耳片(1)的另一端；
第一作动筒(5)，所述第一作动筒(5)与所述夹具(3)连接，所述第一作动筒(5)用于向所述夹具上施加第一载荷；
第二作动筒(6)，所述第二作动筒(6)与所述夹具(3)连接，所述第二作动筒(6)用于向所述夹具(3)上施加第二载荷；
第三作动筒(7)，所述第三作动筒(7)与所述夹具(3)连接，所述第三作动筒(7)用于向所述考核部位(4)位置处施加第三载荷。
6.如权利要求5所述的加载系统，其特征在于，所述第一作动筒(5)与所述夹具(3)连接处至所述耳片(1)的远离所述第一作动筒(5)的一端处的距离等于1.5倍的所述耳片(1)的设置在所述承力墙(2)的一端至考核部位(4)的距离。
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