一种机身长桁对接接头试验夹具的制作方法

本发明属于飞机桁条类结构试验领域，具体涉及一种机身长桁对接接头试验夹具。

背景技术：

机身桁条类结构是飞机较为重要的结构之一，它的破坏将直接影响飞机的完整性，因此在做桁条类结构疲劳试验时，需要确保试验中考核区域载荷分布与真实飞机基本一致，且要确保试验夹持区域不能在试验中提前破坏。目前，机身桁条类结构试验夹具，不能较好避免弯矩引起的不真实的附加应力，导致试验考核区截面应力分布与飞机真实情况不一致，进而出现夹持端提前破坏的现象，对试验数据有效性和真实性造成很大影响。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提出了一种机身长桁对接接头试验夹具，能够消除对桁条类结构的不真实附加弯矩影响，以提高疲劳试验有效性和真实性。由该夹具夹持的长桁主要包括腹板与上、下缘条，其中缘条自腹板的两端分别向腹板的某一侧延伸，形成“2”字型结构，如图2所示，另外，所述夹具还夹持设置在下缘条上的蒙皮。

本发明机身长桁对接接头试验夹具主要包括第一夹板、第二夹板以及调节底板，其中，第一夹板与第二夹板均包括主板面以及在一侧形成的垂直于所述主板面的立筋，所述调节底板设置在所述第一夹板和所述第二夹板背离立筋的一侧，两个夹板的主板面存在与所述长桁下缘条厚度相同的厚度差，当试验件蒙皮被主板面厚度较大的夹板与所述调节底板夹持时，所述蒙皮与另一个夹板之间形成间隙，所述间隙能够容纳所述长桁的下缘条。

优选的是，还包括垫板，设置在当所述长桁的下缘条置于所述间隙中之后剩余的空间内。

上述方案中优选的是，所述第一夹板及第二夹板在背离调节底板的一侧面上设置有台阶，所述台阶处设置为倒圆角过渡。

上述方案中优选的是，在试验夹具向所述长桁中心延伸的方向上，所述调节底板的长度小于第一夹板或第二夹板的长度。

上述方案中优选的是，所述第一夹板与所述蒙皮、调节底板铆接。

上述方案中优选的是，所述第二夹板与所述长桁下缘条、蒙皮及调节底板铆接。

上述方案中优选的是，所述第一夹板与第二夹板的立筋在夹持住所述长桁的腹板之后，通过铆钉固定。

上述方案中优选的是，所述垫板与蒙皮、调节底板以及与主板面厚度较小的夹板铆接。

通过本发明中夹板立筋与桁条腹板连接，较好地消除了附加弯矩对试验考核区截面应力分布的影响，使载荷分布与真实飞机基本一致；此发明中，通过调整底板厚度，可以方便地对试验中载荷作用形心进行调节，便于试验实施；通过对夹板的进行多级机加，使截面载荷变化较为平缓，提高了夹持区域疲劳性能。采用此发明极大地提高了试验数据的有效性和真实性。

附图说明

图1为本发明机身长桁对接接头试验夹具的一优选实施例的主视图。

图2为图1所示实施例的左视图。

图3为本发明的一优选实施例的试验夹具与长桁连接示意图。

其中，1为腹板，2为下缘条，3为蒙皮，4为第一夹板，5为第二夹板，6为垫板，7为调节底板，8为铆钉，41为立筋，51为立筋。

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。

本发明提出了一种机身长桁对接接头试验夹具，其夹持的长桁主要包括腹板与上、下缘条，其中缘条自腹板的两端分别向腹板的某一侧延伸，形成“2”字型结构，如图2所示，其中，腹板1及下缘条2被夹持，同时，夹具还夹持设置在下缘条2底端的蒙皮3。

本发明机身长桁对接接头试验夹具主要包括第一夹板4、第二夹板5以及调节底板7，其中，第一夹板4与第二夹板5均包括主板面以及在一侧形成的垂直于所述主板面的立筋41、51，所述调节底板7设置在两个夹板背离立筋的一侧，两个夹板的主板面存在与所述长桁下缘条厚度相同的厚度差，当试验件蒙皮3被主板面厚度较大的夹板与所述调节底板7夹持时，所述蒙皮3与另一个夹板之间形成间隙，所述间隙能够容纳所述长桁的下缘条2。

参考图1,标号4为第一夹板，5为第二夹板，两个夹板均在一侧(图中上方一侧)伸出立筋，第一夹板4包括立筋41，第二夹板5包括立筋51，两块立筋对齐，用于夹住上述长桁的腹板1，参考图2及图3。图2或图3中，3为蒙皮，其中，两块夹板共同夹持住长桁的腹板1，两块夹板的主板面与调节底板7共同夹持蒙皮3及下缘条2，这样较好地消除了附加弯矩对试验考核区截面应力分布的影响，使载荷分布与真实飞机基本一致。

在背离立筋的一侧面(图1、图2中的底侧)，第一夹板4与第二夹板5具有不同的高度，形成厚度差，参考图2，第一夹板4的厚度大于第二夹板5的厚度，以使当长桁的下缘条2位于第二夹板5的下方时，与第一夹板具有相同的水平高度，之后，在第一夹板4及下缘条2的下方安装调节底板7及蒙皮3时，能够保证调节底板7(实际接触为蒙皮3)与第二夹板5共同夹紧长桁的下缘条2。

本实施例中，还包括垫板6，设置在当所述长桁的下缘条2置于所述间隙中之后剩余的空间内。参考图2，长桁的下垫板宽度有限，仅能够填充由第二夹板5及蒙皮3形成的间隙的一部分，而另一部分则需要使用适当厚度的垫板6来填充。

本实施例中，所述第一夹板4及第二夹板5在背离调节底板的一侧面上设置有台阶，所述台阶处设置为倒圆角过渡。参考图1，过渡台阶为三层，最左侧一层为夹持段，用于试验夹具夹持，夹板向右延伸的两段厚度逐渐变小，并采用倒圆角过渡，通过对夹板进行多级机加，使截面载荷变化较为平缓，提高了夹持区域疲劳性能。

本实施例中，在试验夹具向所述长桁中心延伸的方向上，所述调节底板7的长度小于第一夹板4或第二夹板5的长度。参考图1，调节底板7的长度小于第二夹板5的长度，即图示中垫板6的右侧下方无调节底板，该设计是为了避免截面载荷突变，使作用在长桁截面处的载荷变化较为平缓。

本实施例中，所述试验夹具还包括若干铆钉8，所有固定方式均为铆接，包括所述第一夹板4与所述蒙皮3、调节底板7的铆接(将第一夹板4与蒙皮3、调节底板7共同铆接到一起，以下类似描述等同)；所述第二夹板5与所述长桁下缘条2、蒙皮3及调节底板7铆接；所述第一夹板4与第二夹板5的立筋在夹持住所述长桁的腹板1之后，通过铆钉固定；以及，当所述试验夹具包括垫板6时，所述垫板6与设置在其下方的调节底板7、蒙皮3以及设置在其上方的主板面厚度较小的夹板(图2中的第二夹板5)铆接。

另外需要说明的是，本发明中，通过调整调节底板7的厚度，可以方便地对试验中载荷作用形心进行调节，便于试验实施。试验载荷通过夹具与夹头之间摩擦力传递。疲劳试验结果表明：此发明显著提高了试验数据的有效性和真实性。

通过本发明中夹板立筋与桁条腹板连接，较好地消除了附加弯矩对试验考核区截面应力分布的影响，使载荷分布与真实飞机基本一致；此发明中，通过调整底板厚度，可以方便地对试验中载荷作用形心进行调节，便于试验实施；通过对夹板的进行多级机加，使截面载荷变化较为平缓，提高了夹持区域疲劳性能。采用此发明极大地提高了试验数据的有效性和真实性。

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。