一种测试纸蜂窝T向面与刚性结构胶接性能的装置及方法与流程

一种测试纸蜂窝t向面与刚性结构胶接性能的装置及方法
技术领域
1.本发明属于电磁功能结构性能表征领域，具体为一种测试纸蜂窝t向面与刚性结构胶接性能的装置及方法。


背景技术：

2.某型号飞机电磁功能结构制造过程中，存在有大量纸蜂窝t向面与金属等刚性材料胶接的结构。纸蜂窝t向面通过发泡胶与刚性结构进行胶接固定。该结构实际使用过程中，在外加载荷的作用下会持续受力，因此需对该种胶接结构的力学性能进行考核，满足使用要求。
3.测试t方向纸蜂窝与刚性面板的胶接强度，目前没有相关的测试标准可进行参考。纸蜂窝t向面与刚性面板粘接后，纸蜂窝的抗剪强度较弱，需要保证破坏模式在粘接面处或者是纸蜂窝破坏。在进行测试纸蜂窝t向面与刚性面板的胶接强度时，采用四根螺栓将试样紧固于测试装置的上、下夹板之间，将耳插装夹到试验机夹头处，然后采用销钉将紧固好的试样、测试装置分别与耳插相连。其原理示意图如图1所示。
4.该发明提出了一种测试纸蜂窝t向面与刚性结构胶接性能的试验方法。采用此方法，可较好的表征纸蜂窝t向面与刚性结构的胶接性能。采用螺栓4将试样紧固于测试装置内时，试样的上、下面板与测试装置的上5、下7夹板紧密贴合，试样一侧的刚性面板9也要与测试装置的加持板3平齐，保证整个组合体处于同一受力面，使受力面受力均匀，以实现测试的精度。采用销钉2连接，试验过程具有灵活性，避免试验过程中试样有其他方向的受力。


技术实现要素：

5.本发明的目的解决了某型号飞机电磁功能结构制造过程中，存在的纸蜂窝t向面与金属等刚性材料胶接结构胶接性能的测试表征问题，对该种胶接结构力学性能进行测试考核，满足设计需求。
6.采用该种试验方法，可以较好的表征纸蜂窝t向面与刚性结构之间的胶接性能，在测试过程中还可保证试样与试验装置的垂直度，受力过程具有可调节性，能够获取有效的蜂窝与刚性面板之间粘接强度，保证了测试精度与测试效率。
7.技术方案
8.一种测试纸蜂窝t向面与刚性结构胶接性能的装置，包括试样夹持部分、装置上连接部分、装置下连接部分；所述试样夹持部分包括上夹板5、下夹板7、夹持板3，所述上夹板5、下夹板7通过四组螺母8螺栓4连接，蜂窝6与金属板9粘接后设置在试样夹持部分中，所述装置上连接部分的耳插1通过销钉2连接所述试样夹持部分的夹持板3，装置下连接部分的耳插1通过销钉2与金属板9连接；
9.所述夹持版3与金属板9保证在同一工作平面上。
10.所述夹持版3与上夹板5互相垂直。
11.所述耳插1与夹持板3或金属板9连接区域设有间隙。
12.所述夹持板3与金属板9厚度相同。
13.所述试样夹持部分刚度应大于500mpa。
14.所述金属板9长度应大于蜂窝6高度。
15.所述四组螺母8螺栓4设置在上夹持板5、下夹持板7的四个角边角，且每组螺母8螺栓4之间相互垂直。
16.一种测试纸蜂窝t向面与刚性结构胶接性能的方法，所述方法包括如下步骤：
17.(1)测量试样的长度、宽度；
18.(2)设置试验速度，要使试件在3～6min内出现破坏。一般可设定横梁位移速度为0.5mm/min；
19.(3)将试件/加载板组合件安装到试验工装中。装夹时应首先装夹加持板3，使试样处于自由悬垂状态，然后在装夹金属刚性板9。
20.(4)上5、下7夹板的夹紧力矩要适中，既要保证蜂窝与上5、下7夹板紧紧贴合，也不能施加过大的加紧力矩导致蜂窝破坏，夹紧力矩为2.5～3.0n
·
m。
21.(5)试件施加拉伸载荷，直到试件破坏。
22.(6)记录试样的破坏模式及破坏载荷。
23.技术效果
24.本发明可以实现较好的表征纸蜂窝t向面与刚性结构胶接性能。试样与试验装置在装夹过程中处于同一受力面，并且在受力过程具有一致性，保证受力在侧面的粘接面，保证了测试的准确性、精度与测试效率。螺栓与螺母配合紧固实现了测试试样尺寸的多样性，具有通用性并能重复利用，大大节省了试验设备成本和时间。
附图说明
25.图1纸蜂窝t向面与刚性结构胶接性能测试方法原理示意图
26.图中：1
‑
耳插，2
‑
销钉，3
‑
夹持板，4
‑
螺栓，5
‑
上夹板，6
‑
蜂窝，7
‑
下夹板，8
‑
螺母，9
‑
刚性金属板。
具体实施方式
27.一种测试纸蜂窝t向面与刚性结构胶接性能的装置，包括试样夹持部分、装置上连接部分、装置下连接部分；所述试样夹持部分包括上夹板5、下夹板7、夹持板3，所述上夹板5、下夹板7通过四组螺母8螺栓4连接，蜂窝6与金属板9粘接后设置在试样夹持部分中，所述装置上连接部分的耳插1通过销钉2连接所述试样夹持部分的夹持板3，装置下连接部分的耳插1通过销钉2与金属板9连接；
28.所述夹持版3与金属板9保证在同一工作平面上。否则会影响胶接性能测试的准确性。
29.所述夹持版3与上夹板5互相垂直，工作时保证不会产生侧向力矩。
30.所述耳插1与夹持板3或金属板9连接区域设有间隙，该间隙能保证测试过程中的对中性。
31.所述夹持板3与金属板9厚度相同，厚度相同能保证同一工作平面。
32.所述试样夹持部分刚度应大于500mpa，保证测试过程中试样夹持部分不会产生变
形。
33.所述金属板9长度应大于蜂窝6高度，便于试样的夹持。
34.所述四组螺母8螺栓4应设置在上夹持板5、下夹持板7的四个角边角，且每组螺母8螺栓4之间相互垂直，使得固定夹持更加牢固。
35.一种测试纸蜂窝t向面与刚性结构胶接性能的方法，所述方法包括如下步骤：
36.(1)测量试样的长度、宽度；
37.(2)设置试验速度，要使试件在3～6min内出现破坏。一般可设定横梁位移速度为0.5mm/min；
38.(3)将试件/加载板组合件安装到试验工装中。装夹时应首先装夹加持板3，使试样处于自由悬垂状态，然后在装夹金属刚性板9。一方面可消除系统的偏差，另一方面可保证力作用面处于同一平面；
39.(4)上5、下7夹板的夹紧力矩要适中，既要保证蜂窝与上5、下7夹板紧紧贴合，也不能施加过大的加紧力矩导致蜂窝破坏，一般推荐的夹紧力矩为2.5～3.0n
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m。
40.(5)试件施加拉伸载荷，直到试件破坏。
41.(6)记录试样的破坏模式及破坏载荷。
42.将试样放置于夹板5、7上并紧密贴合，调节螺栓4和螺母8将试样进行紧固。将耳插1装夹到试验机夹头处，加持板3与上耳插1通过销钉2连接。试样的刚性版9与下耳插1通过销钉2连接。通过试验机夹头的移动实现表征纸蜂窝t向面与刚性结构胶接性能。
43.(1)采用螺栓4紧固，试样与测试装置的上5、下7夹板紧密贴合，刚性板9与测试装置的加持板3平齐，保证处于同一垂直度；
44.(2)采用销钉2连接，试验过程具有灵活性，避免试验过程中试样有其他方向的受力；
45.(3)实现纸蜂窝t向面与刚性板之间有效的破坏模式，获得有效的实验数据。