一种异型剖面型材施加拉伸载荷的方法
【专利摘要】本发明涉及一种异型剖面型材施加拉伸载荷的方法，属于飞机结构强试验领域。包括首先设置一拉伸角盒，用于盛放所述异型剖面型材的端部，并采用低熔点的合金进行固定，所述合金熔点低于所述异型剖面型材及所述拉伸角盒的熔点，且所述合金熔点高于拉伸试验过程中的最高温度，最后待所述合金固化后，对所述拉伸角盒施加拉伸载荷。通过本发明提供的拉伸载荷施加方法，不需要再额外设计对接假件，对各种剖面型材均可以施加拉伸载荷，同时选择的低熔点金属合金和设计的拉伸角盒可重复应用，降低试验成本。
【专利说明】
一种异型剖面型材施加拉伸载荷的方法
技术领域
[0001]本发明属于飞机结构强度试验领域，尤其涉及一种异型剖面型材施加拉伸载荷的方法。
【背景技术】
[0002]在进行各种剖面型材或各种剖面型材对接拉伸强度试验时，目前通常采用的方法是，设计对接假件与拉伸试验件通过机械连接后在对接假件上施加拉伸载荷，但是对于一些剖面形状及其复杂的型材，简称异形剖面型材，导致对接假件的设计及其复杂，甚至对于一些剖面较小而形状复杂的型材，无法通过设计对接假件进行机械连接施加拉伸载荷。
【发明内容】
[0003]为了解决上述问题，本发明提供了一种异型剖面型材施加拉伸载荷的方法。具体的，本发明所述方法包括:
[0004]S1、设置拉伸角盒，所述拉伸角盒设置有一个开口面以及拉伸载荷加载端，当拉伸载荷作用在所述拉伸载荷加载端时，所述拉伸载荷的力线沿所述开口面的中心指向所述拉伸角盒的中心；
[0005]S2、将所述异型剖面型材的端部置于所述拉伸角盒中，且所述异型剖面型材的剖面形心与所述力线之间具有一定的偏心距e，其中，所述偏心距e的大小根据拉伸试验时的需求偏心载荷求出；
[0006]S3、向所述拉伸角盒中浇铸熔融的合金，所述合金熔点低于所述异型剖面型材及所述拉伸角盒的熔点，且所述合金熔点高于拉伸试验过程中的最高温度；
[0007]S4、待所述合金固化后，对所述拉伸角盒施加拉伸载荷。
[0008]优选的是，所述合金为熔点为70°的铋合金。
[0009]上述方案中优选的是，将所述异形剖面型材沿垂直于所述异型剖面型材的剖面划分为若干扁平方形长条，垂直于所述异型剖面型材的剖面的轴线为所述异型剖面型材的长度方向，剖面上较长的边为所述异型剖面型材的宽度方向，剖面上较短的边为异型剖面型材的厚度度方向，所述偏心距e大于等于0，且小于等于所述异型剖面型材的最长扁平方形长条的宽度。
[0010]与现有技术相比较:本发明提出的一种通过浇铸低熔点金属合金进行异型型材固定从而施加拉伸载荷的方法，不需要再额外设计对接假件，对各种剖面型材均可以施加拉伸载荷，同时选择的低熔点金属合金和设计的拉伸角盒可重复应用，降低试验成本。
【附图说明】
[0011]图1为本发明异型剖面型材施加拉伸载荷的方法的一优选实施例的拉伸角盒及异型剖面型材位置关系示意图。
[0012]图2为图1所示实施例的拉伸角盒及异型剖面型材固定示意图。
[0013]图3为图1所示实施例的异型剖面型材形心与拉伸角盒中心位置关系示意图。
[0014]其中，I为第一异型剖面型材，2为第二异型剖面型材，3为拉伸角盒，4为合金。
【具体实施方式】
[0015]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。
[0016]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。
[0017]下面通过实施例对本发明做进一步详细说明。
[0018]本发明提供了一种异型剖面型材施加拉伸载荷的方法，主要包括以下步骤:
[0019]S1、设置拉伸角盒，所述拉伸角盒设置有一个开口面以及拉伸载荷加载端，当拉伸载荷作用在所述拉伸载荷加载端时，所述拉伸载荷的力线沿所述开口面的中心指向所述拉伸角盒的中心；
[0020]S2、将所述异型剖面型材的端部置于所述拉伸角盒中，且所述异型剖面型材的剖面形心与所述力线之间具有一定的偏心距e，其中，所述偏心距e的大小根据拉伸试验时的需求偏心载荷求出；
[0021]S3、向所述拉伸角盒中浇铸熔融的合金，所述合金熔点低于所述异型剖面型材及所述拉伸角盒的熔点，且所述合金熔点高于拉伸试验过程中的最高温度；
[0022]S4、待所述合金固化后，对所述拉伸角盒施加拉伸载荷。
[0023]本实施例中，所述合金为熔点为70°的铋合金。
[0024]首先需要说明的是，本实施例中，异形剖面型材大多为不规则长条形，定义不规则长条形的较长的边所在的直线为所述异形剖面型材的轴线，或长度方向，如图1所示，长条形两端为所述异形剖面型材的两个端部，两端部之间连线为异形剖面型材的长度方向，垂直切该长度方向得到的面为所述异形剖面型材的剖面。
[0025]上述剖面可以划分为若干规则的扁平方形长条，或者可以理解为，所述异形剖面型材沿垂直于所述异型剖面型材的剖面划分为若干扁平方形长条，如图3中的位于拉伸角盒3之内的剖面可以划分为两个长方形及一个半圆形，本实施例中，由于半圆形结构占比较小，可以将半圆形等效为边长等于半圆形半径的方形结构，其中，长方形的长为所述异形剖面型材的宽度方向，长方形的宽为所述异形剖面型材的厚度方向。
[0026]如图1所示，本实施例用来判断第一异型剖面型材I以及与第一异型剖面型材I连接的第二异型剖面型材2之间的连接强度，由于两个异型剖面型材的端面不规则，如果直接采用拉伸件进行拉伸试验时，拉伸载荷无法均匀的作用在端面上，为此，本实施例首先给出了一个拉伸角盒3，如图1及图2所示，拉伸角盒3的一端面敞口，且拉伸载荷的容积足够安放所述异型剖面型材的端部，同时，拉伸角盒3上还设置有拉伸端，比如设置耳片、螺孔等，其用来与拉伸作动筒进行连接，当连接拉伸作动筒时，由拉伸作动筒对其施加拉力，拉力的方向为自敞口面的中心指向拉伸角盒的中心，在一个备选实施方式中，拉力所在的直线也可以是其它平行与敞口面的中心与拉伸角盒的中心连线。
[0027]本实施例中，当将所述第二异型剖面型材2置于拉伸角盒3后，如图2所示，向所述拉伸角盒3内置于低熔点的合金4，可以理解的是，优先选择低熔点金属合金包括选择无放射性、熔点高于拉伸试验过程中最高温度且低于试验件熔点的低熔点金属合金，将熔化的低熔点金属合金浇铸到拉伸角盒中，直至低熔点金属合金固化，最后将浇筑好的试验件安装到试验机上施加拉伸载荷。
[0028]本实施例中，将所述异型剖面型材的端部置于所述拉伸角盒中，且所述异型剖面型材的剖面形心偏离所述力线一定距离，具体的，如图3所示，所述离线交所述拉伸角盒于C点，O点为所述异形剖面型材的剖面形心，该距离e的范围一般为:所述偏心距e大于等于0，一般来说，所述偏心距e还小于等于所述异型剖面型材的最长扁平方形长条的宽度。
[0029]需要说明的是，由于异型剖面型材的端部可能为不规则的结构，这里的不规则结构除了与所述剖面一样形状不规则以外，还包括其可以完全不平行与所述剖面，即其为凹凸不平的结构，因而，当将所述异型剖面型材划分为若干个扁平方形长条时，各扁平方形长条的长度可能不同。
[0030]可以理解的是，偏心距e的大小根据拉伸试验时的需求偏心载荷求出，当试验不需要进行施加偏心载荷时，偏心距e为O，当需要进行施加偏心载荷时，首先根据有限元模型计算出偏心距e的大小，之后根据e的大小对拉伸角盒3进行设计，以使其满足能够容纳所述异形剖面型材端部的同时，有足够的空间使异型剖面型材的剖面形心偏离所述力线e的距离。
[0031]与现有技术相比较:本发明提出的一种通过浇铸低熔点金属合金进行异型型材固定从而施加拉伸载荷的方法，不需要再额外设计对接假件，对各种剖面型材均可以施加拉伸载荷，同时选择的低熔点金属合金和设计的拉伸角盒可重复应用，降低试验成本。
[0032]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。
【主权项】
1.一种异型剖面型材施加拉伸载荷的方法，其特征在于，包括: 51、设置拉伸角盒，所述拉伸角盒设置有一个开口面以及拉伸载荷加载端，当拉伸载荷作用在所述拉伸载荷加载端时，所述拉伸载荷的力线沿所述开口面的中心指向所述拉伸角盒的中心； 52、将所述异型剖面型材的端部置于所述拉伸角盒中，且所述异型剖面型材的剖面形心与所述力线之间具有一定的偏心距e，其中，所述偏心距e的大小根据拉伸试验时的需求偏心载荷求出。 53、向所述拉伸角盒中浇铸熔融的合金，所述合金熔点低于所述异型剖面型材及所述拉伸角盒的熔点，且所述合金熔点高于拉伸试验过程中的最高温度； 54、待所述合金固化后，对所述拉伸角盒施加拉伸载荷。2.如权利要求1所述的异型剖面型材施加拉伸载荷的方法，其特征在于:所述合金为熔点为70°的铋合金。3.如权利要求1所述的异型剖面型材施加拉伸载荷的方法，其特征在于:将所述异形剖面型材沿垂直于所述异型剖面型材的剖面划分为若干扁平方形长条，垂直于所述异型剖面型材的剖面的轴线为所述异型剖面型材的长度方向，剖面上较长的边为所述异型剖面型材的宽度方向，剖面上较短的边为异型剖面型材的厚度度方向，所述偏心距e大于等于0，且小于等于所述异型剖面型材的最长扁平方形长条的宽度。
【文档编号】G01N3/08GK106018082SQ201610322350
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月16日
【发明人】赵占文, 苏雁飞, 陈军, 侯瑞, 李军贵
【申请人】中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所