承力墙减载方法
【专利摘要】本发明属于全尺寸飞机结构强度试验【技术领域】，涉及承力墙固定支持方式中承力墙减载方法。本发明承力墙减载方法在试验件通过支持夹具固定在承力墙立柱的同时，采取在试验件过渡段尽量远离试验件对接区的部位施加垂向载荷F1或在过渡段的上方施加航向载荷F2或在支持夹具上方施加航向载荷F3或在支持夹具的另一侧安装不与承力墙干涉的悬臂梁，在悬臂梁上施加垂向载荷F4或在承力墙上部施加航向载荷F5或在承力墙立柱的另一侧安装悬臂梁，在悬臂梁上施加垂向载荷F6等上述措施的至少一种进行减载，减少了承力墙所受弯矩，提高了承力墙的承载能力，从而解决承力墙承载能力不能满足试验需求的问题，保证试验的顺利和安全。
【专利说明】承力墙减载方法
【技术领域】
[0001]本发明属于全尺寸飞机结构强度试验【技术领域】，涉及承力墙固定支持方式中承力墙减载方法。
【背景技术】
[0002]在全尺寸飞机结构强度试验中，不同的试验选用不同的试验件支持方式，主要有地面固定支持，悬空静定支持，承力墙固定支持，夹具固定支持等。承力墙固定支持主要适用于各种部件结构强度试验，该支持方式是通过承力墙螺栓将支持夹具固定到承力墙上，再将试验件及过渡段固定到支持夹具上。试验设计将根据试验载荷量级选择合适尺寸规格，具有足够承载能力的承力墙。由于目前研制的飞机结构尺寸越来越大，试验载荷也越来越大，现有承力墙的自身承载能力已不能满足个别部件试验的需求。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是:提出全尺寸飞机结构强度试验中承力墙固定支持方式下承力墙减载方法，避免高载试验中承力墙自身破坏，以保证试验顺利、安全。
[0004]本发明的技术方案是:一种承力墙减载方法，在试验件通过支持夹具固定在承力墙立柱的同时，采取以下至少一种措施进行减载:
[0005]在试验件过渡段尽量远离试验件对接区的部位施加垂向载荷Fl ；
[0006]在过渡段的上方施加航向载荷F2 ;
[0007]在支持夹具上方施加航向载荷F3 ;
[0008]在支持夹具的另一侧安装不与承力墙干涉的悬臂梁，在悬臂梁上施加垂向载荷F4 ；
[0009]在承力墙上部施加航向载荷F5 ;
[0010]在承力墙立柱的另一侧安装悬臂梁，在悬臂梁上施加垂向载荷F6，
[0011]其中，垂向载荷F1、F4、F6对承力墙产生负向弯矩，航向载荷F2、F3、F5对承力墙产生负向弯矩。
[0012]试验件过渡区的垂向载荷Fl施加方向与试验载荷F方向相反。
[0013]施加在悬臂梁上的垂向载荷F4和垂向载荷F5均与试验载荷F方向相同。
[0014]支持夹具通过螺栓分别与试验件和承力墙立柱连接固定。
[0015]悬臂梁通过螺栓固定在支持夹具或承力墙立柱上，其强度安全系数不小于2.5。
[0016]本发明的技术效果是:本发明针对全尺寸飞机结构强度试验承力墙固定支持方式,通过对试验件过渡段、支持夹具、承力墙自身施加航向或垂向载荷来减少承力墙所受弯矩，提高了承力墙的承载能力，解决了承力墙承载能力不能满足试验需求的问题，保证了试验的顺利和安全。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是试验件过渡段加载示意图；
[0018]图2支持夹具加载示意图；
[0019]图3承力墙加载示意图，
[0020]其中，1-承力墙、2-支持夹具、3-过渡段、4-试验件、5-承力地坪、6_悬臂梁。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图对本发明做进一步说明:
[0022]本发明承力墙减载方法针对全尺寸飞机结构强度试验承力墙固定支持方式，通过对试验件过渡段、支持夹具、承力墙自身施加航向或垂向载荷，有效减少承力墙所受弯矩，提高了承力墙的承载能力，其具体实施可以采用下面一种或多种措施的集合进行减载:
[0023]a)试验件过渡段减载
[0024]试验件过渡段主要是用来模拟飞机真实对接的边界条件，避免支持区域或考核部位应力分布的失真。如图1所示，在试验件加载的同时，可以在试验件过渡段3尽量远离试验件对接区的部位施加垂向载荷F1，或在过渡段3的上方航向载荷F2，对承力墙I产生负向弯矩，这样既不影响试验件的强度考核，又能减少了承力墙所受弯矩。
[0025]b)支持夹具减载
[0026]支持夹具2主要是用于试验件过渡段3与承力墙I的连接。如图2所示，在试验件加载的同时，可以在支持夹具2的另一侧上方施加航向载荷F3，或在支持夹具2的另一侧安装悬臂梁6，在悬臂梁上施加向下载荷F4，对承力墙产生负向弯矩，从而也能减少承力墙所受弯矩。
[0027]c)承力墙自身减载
[0028]对承力墙施加负向弯矩，减少承力墙所承受的最终弯矩。如图3所示，在承力墙上部安装向后加载点F5，或在承力墙的另一侧安装悬臂梁6，在悬臂梁上施加向下载荷F6，从而对承力墙施加负向弯矩，提高承力墙的承载能力。
[0029]实施例，针对某型飞机后机身下弯载荷情况试验中，后机身垂向向下载荷对承力墙产生的最大弯矩约2000T.m,超过了现有承力墙的最大承弯能力1800T.m,解决方法如下:
[0030]I)在支持夹具后面安装3根悬臂梁，每根悬臂梁距离支持夹具-4.4m处逐级施加垂向载荷-30T，对承力墙减载-396T.m ；
[0031]2)在承力墙中间两根承力柱，距支持夹具最下面一排螺栓7m处各逐级施加航向载荷-20T。对承力墙减载-280T.m。
[0032]通过以上两种承力墙减载措施,承力墙所受弯矩1333T.m，在承力墙最大承载1800T.m范围内，保证了试验安全。
【权利要求】
1.一种承力墙减载方法，其特征在于，在试验件通过支持夹具固定在承力墙立柱的同时，采取以下至少一种措施进行减载: 在试验件过渡段尽量远离试验件对接区的部位施加垂向载荷F1 ； 在过渡段的上方施加航向载荷F2 ； 在支持夹具上方施加航向载荷F3 ； 在支持夹具的另一侧安装不与承力墙干涉的悬臂梁，在悬臂梁上施加垂向载荷F4; 在承力墙上部施加航向载荷F5 ； 在承力墙立柱的另一侧安装悬臂梁，在悬臂梁上施加垂向载荷F6， 其中，垂向载荷F1、F4、F6对承力墙产生负向弯矩，航向载荷F2、F3、F5对承力墙产生负向弯矩。
2.根据权利要求1所述的承力墙减载方法，其特征在于:试验件过渡段的垂向载荷Fl施加方向与试验载荷F方向相反。
3.根据权利要求1所述的承力墙减载方法，其特征在于:施加在悬臂梁上的垂向载荷F4和垂向载荷F5均与试验载荷F方向相同。
4.根据权利要求1所述的承力墙减载方法，其特征在于:支持夹具通过螺栓分别与试验件和承力墙立柱连接固定。
5.根据权利要求1所述的承力墙减载方法，其特征在于:悬臂梁通过螺栓固定在支持夹具或承力墙立柱上，其强度安全系数不小于2.5。
【文档编号】B64F5/00GK104139865SQ201310169713
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2013年5月10日 优先权日:2013年5月10日
【发明者】崔明, 张赟, 郭冬梅, 张伟, 郑龙刚, 韩涛 申请人:中国飞机强度研究所