一种加筋壁板剪切试验件的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种加筋壁板剪切试验件，属于航空加筋壁板试验技术领域。包括考核区、连接区、直角区以及圆角区，四个连接区分别设置在考核区的四周，用于连接夹持件，所述任一连接区均为直角梯形结构，其远离考核区的端面为直角梯形的斜面，连接区距考核区的最远端设置在直角梯形的下底面上，连接区距考核区的最近端设置在直角梯形的上底面上，相邻连接区的上底面交汇处设置成弧形过渡，形成所述圆角区，相邻连接区的下底面交汇处设置成斜面过渡，形成所述直角区。本实用新型采用变宽度的加筋板剪切试验件可以有效的解决载荷传递不均匀的问题，结构剪切应力通过变宽度区域的扩散后趋于均匀，具有很好的试验效果。
【专利说明】
一种加筋壁板剪切试验件
技术领域
[0001]本实用新型属于航空加筋壁板试验技术领域，具体涉及一种加筋壁板剪切试验件。
【背景技术】
[0002]加筋壁板已经广泛地应用于机身、机翼盒段和尾翼等薄壁结构中，其在使用前，应设计合理的加筋壁板试验件进行性能试验，剪切试验是其中一项重要的试验内容。
[0003]加筋壁板的剪切试验一般通过四边夹持、对角拉伸来实现，应设计合理的试验件，保证试验载荷均匀地传递到考核区以及避免试验件提前失效，以获得有效的试验结果。
[0004]现有技术中，加筋板剪切试验件通常设计为等宽度等厚度的连接区，角区设计形式较多，通常为圆角，这种试验件易于设计及生产，但其带来以下问题:剪切载荷不能均匀的传递到试验件;从而导致试验件与夹具连接区域应力梯度较大，进而影响试验件考核区剪切应力分布。此外，角区设计的不合理不仅影响试验破坏载荷，甚至有可能提前失效。
【实用新型内容】
[0005]为了解决上述问题，需要提供一种新的试验件，其加载和约束要求试验件考核区剪切载荷均匀、防止结构偏心引起附加弯曲、避免试验件角区设计不合理产生严重应力集中。
[0006]本实用新型提供了一种加筋壁板剪切试验件，以达到既能保证考核区剪切应力分布均匀，避免角区应力集中，提高试验件的承载能力的试验要求，又能完成使试验件考核区发生剪切失稳，后屈曲直至破坏的试验目的，所述加筋壁板剪切试验件，主要包括考核区、连接区、直角区以及圆角区，所述考核区为方形结构，其内设置有若干条长桁，四个连接区分别设置在考核区的四周，用于连接夹持件，所述夹持件能够夹持所述加筋壁板剪切试验件，所述任一连接区均为直角梯形结构，其远离考核区的端面为直角梯形的斜面，连接区距考核区的最远端设置在直角梯形的下底面上，连接区距考核区的最近端设置在直角梯形的上底面上，其距离为所述最远端距考核区距离的一半，相邻连接区的上底面交汇处设置成弧形过渡，形成所述圆角区，相邻连接区的下底面交汇处设置成斜面过渡，形成所述直角区。
[0007]优选的是，连接区距考核区的最远端距考核区的距离为所述考核区内相邻长桁的间距。
[0008]优选的是，所述连接区内设置有若干螺孔，与所述夹持件螺栓连接。
[0009]优选的是，所述直角区的直角面分别为所述两个相邻连接区的下底面的一部分。
[0010]优选的是，所述直角区的截面为等腰直角三角形。
[0011]在上述任一方案中优选的是，所述连接区与考核区一体成型。
[0012]本实用新型采用变宽度的加筋板剪切试验件可以有效的解决载荷传递不均匀的问题，结构剪切应力通过变宽度区域的扩散后趋于均匀，具有很好的试验效果。且试验件角区设计合理，不仅便于试验安装实施，而且提高试验安全性和可靠性。此外该试验件的设计，消除了壁板剪切试验件的偏心，试验件不会产生附加弯矩。不需要针对性地设计专门的防弯曲夹具。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型加筋壁板剪切试验件的一优选实施例的结构示意图。
[0014]图2为图1所示实施例的圆角区结构示意图。
[0015]图3为图1所示实施例的直角区结构示意图。
[0016]其中，I为考核区，2为连接区，3为直角区，4为圆角区，5为长桁。
【具体实施方式】
[0017]为使本实用新型实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，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，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。
[0018]在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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实用新型保护范围的限制。
[0019]下面通过实施例对本实用新型做进一步详细说明。
[0020]本实用新型提供了一种加筋壁板剪切试验件，该剪切试验件包括考核区1、连接区
2、直角区3以及圆角区4，所述考核区I为方形结构，其内设置有若干条长桁5，四个连接区2分别设置在考核区I的四周，用于连接夹持件，所述夹持件能够夹持所述加筋壁板剪切试验件，所述任一连接区2均为直角梯形结构，其远离考核区I的端面为直角梯形的斜面，连接区2距考核区I的最远端设置在直角梯形的下底面上，连接区2距考核区I的最近端设置在直角梯形的上底面上，其距离为所述最远端距考核区I距离的一半，相邻连接区的上底面交汇处设置成弧形过渡，形成所述圆角区4，相邻连接区的下底面交汇处设置成斜面过渡，形成所述直角区3。
[0021]图1给出了加筋壁板剪切试验件的横截面示意图，即俯视图，可以理解的是，一般的加筋壁板剪切试验件为(长)方形结构，其仰视图与俯视图等同，在该俯视图中，位于中间的结构即为考核区，也是该试验中主要考核的加筋壁板试验件区域，其内布置有若干条沿轴线方向相互平行的长桁5，设相邻长桁5的其间距为L，考核区四周为连接区，为了清楚的进行说明，人为的将所述连接区划分为四段，任一段连接区均为直角梯形，如图1-图3所示，四个直角梯形的直角边分别连接在考核区的四边上，四个直角梯形的斜边远离考核区，从而形成如图1所示的结构，可以理解，直角梯形的下底边最长，上底边最短，本实施例中，上底边长度为L，下底边长度为0.5L，在一个备选实施方式中，上底边长度为nL，下底边长度为
0.5nL，其中η为任意数，及保证所述下底边长度为上底边长度的一半即可保证结构剪切应力通过变宽度区域的扩散后趋于均匀这一效果最佳。
[0022]本实施例中，参考图1，所述连接区内设置有若干螺孔，与所述夹持件螺栓连接。
[0023]参考图3，所述直角区3的直角面分别为所述两个相邻连接区2的下底面的一部分，所述直角区的截面为等腰直角三角形，图3中阴影部分为直角区3，在该截面图示中，直角区3的两个直角面边的长度一般低于连接区2的下底边长度，自连接区2的下底边的最外端(远离考核区的一端)向内延伸一段距离后，呈45度向另一个连接区的下底边延伸，从而形成直角区3的斜边。这样，其既能保证两个相邻连接区的连接强度，又预留了足够的空间使设置在这两个连接区上的夹持件的相互铰接安装，在其他备选实施方式中，直角区3的直角边的长度也可以等于所述连接区2的下底边长度。
[0024]图2给出了圆角区4的结构说明，两个相邻连接区2的上底边交汇时，该上底边的靠近考核区I的端点相互接触，形成接触点，该上底边的远离考核区I的端点通过圆弧进行过度连接，按照圆心的不同，圆弧过渡方式为向考核区方向凹陷和向远离考核区方向凸出两种，优选向考核区方向凹陷的圆弧过渡方式，即圆心为非上述的接触点。
[0025]可以理解的是，圆角区4为图2所示的阴影部分，其分布在图1所示的剪切试验件的左上角及右下角，对应形成的两个半圆形的空白区域用于安装拉载设备，比如作动筒，当两个夹持件的端部在所示空白区域内形成拉载端时，所述作动筒安装在该拉载端，分别沿对角线形成向外施加拉力P，从而形成对试验件的剪切力。
[0026]可以理解的是，尽管上述所述的考核区I及连接区2分开进行说明，实际上，本实施例的加筋壁板剪切试验件为整体成型。
[0027]本实用新型采用变宽度的加筋板剪切试验件可以有效的解决载荷传递不均匀的问题，结构剪切应力通过变宽度区域的扩散后趋于均匀，具有很好的试验效果。且试验件角区设计合理，不仅便于试验安装实施，而且提高试验安全性和可靠性。此外该试验件的设计，消除了壁板剪切试验件的偏心，试验件不会产生附加弯矩。不需要针对性地设计专门的防弯曲夹具。
[0028]最后需要指出的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
【主权项】
1.一种加筋壁板剪切试验件，其特征在于:包括考核区(I)、连接区(2)、直角区(3)以及圆角区(4)，所述考核区(I)为方形结构，其内设置有若干条长桁(5)，四个连接区(2)分别设置在考核区(I)的四周，用于连接夹持件，所述夹持件能够夹持所述加筋壁板剪切试验件，所述任一连接区(2)均为直角梯形结构，其远离考核区(I)的端面为直角梯形的斜面，连接区(2)距考核区(I)的最远端设置在直角梯形的下底面上，连接区(2)距考核区(I)的最近端设置在直角梯形的上底面上，最近段距考核区的距离是最远端距考核区距离的一半，相邻连接区的上底面交汇处设置成弧形过渡，形成所述圆角区(4)，相邻连接区的下底面交汇处设置成斜面过渡，形成所述直角区(3)。2.如权利要求1所述的加筋壁板剪切试验件，其特征在于:连接区(2)距考核区(I)的最远端距考核区(I)的距离为所述考核区(I)内相邻长桁(5)的间距。3.如权利要求1所述的加筋壁板剪切试验件，其特征在于:所述连接区内设置有若干螺孔，与所述夹持件螺栓连接。4.如权利要求1所述的加筋壁板剪切试验件，其特征在于:所述直角区(3)的直角面分别为所述两个相邻连接区(2)的下底面的一部分。5.如权利要求4所述的加筋壁板剪切试验件，其特征在于:所述直角区的截面为等腰直角三角形。6.如权利要求1-5中任一项所述的加筋壁板剪切试验件，其特征在于:所述连接区(2)与考核区(I)一体成型。
【文档编号】G01N3/02GK205642992SQ201620441603
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月16日
【发明人】刘存, 万亚锋
【申请人】中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所