一种帽型直板壁板结构拉脱试验的固定装置的制作方法

1.本实用新型属于飞机结构强度试验领域，具体涉及一种帽型直板壁板结构拉脱试验的固定装置。


背景技术：

2.复合材料直板壁板结构是现代飞机设计中广泛存在的一种结构形式。曲板为薄壁结构，在受到压缩载荷作用时，会存在局部或整体失稳问题，通过增加直板，可显著提高壁板结构的抗失稳能力。复合材料直板和曲板一般通过胶粘剂采用共固化或后固化的方式胶接在一起，共同承担外载荷。由于胶粘剂的面外拉伸强度较弱，脱粘是直板和壁板共胶接结构的常见失效形式，也是复合材料加筋壁板后屈曲设计所必须解决的难题。由于脱粘的载荷难以精确的通过有限元计算方法得到，因此需要使用试验的方法获取。拉脱试验为胶接结构承载能力验证试验中的一个典型和常见的试验，可获得拉脱载荷和脱粘破坏模式、研究面外载荷作用下的脱粘影响因素及脱粘计算方法验证等。
3.对于拉脱试验，需要确保试验件的边界条件和载荷施加条件和工程中一致。边界条件和载荷施加条件为：曲板固定夹持约束、直板承受面外载荷。以往的试验方案，都是通过简支条进行约束，通过直接夹持或螺栓进行加载。简支约束会造成曲板的约束刚度小于实际约束刚度，从而曲板变形过大；夹持或螺栓加载会造成载荷的不对称，从而胶接结构的受力不均匀。需要通过反复调试或其他会影响载荷传递的方式来保证胶层受力基本均匀，严重影响试验效率，同时也无法彻底解决载荷施加不均匀问题。


技术实现要素：

4.本实用新型针对现有技术存在的不足，提供一种帽型直板壁板结构拉脱试验的固定装置，可实现曲板的固定夹持约束，提供接近于曲板在飞机结构中真实刚度的约束；同时可确保载荷施加的均匀性。
5.本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种帽型直板壁板结构拉脱试验的固定装置，所述帽型直板壁板结构包括第一直板和胶接到所述第一直板上的帽型曲板，固定装置包括底座、夹块、上夹持棒、下夹持棒和夹持装置；所述下夹持棒固定在所述底座的底面，所述夹块有两个，底部连接所述底座，顶部可拆卸地连接有夹板；所述第一直板的两端伸入到所述夹块和所述夹板下固定，所述上夹持棒固定到所述夹持装置上；所述夹持装置包括夹紧棒和弓形加载块，所述弓形加载块包括顶板和两个连接到所述顶板底部的l形板，所述l形板上设有垫块，所述曲板置于所述顶板和所述垫块之间；所述夹紧棒的下部设有外螺纹，所述顶板上开有贯通的螺纹孔，所述夹紧棒的下部与所述螺纹孔匹配连接。
6.本实用新型进一步设置为，所述夹板上开有通孔，所述夹块上开有位置对应的螺纹孔，所述通孔和所述螺纹孔内装有带有螺纹的压杆。
7.本实用新型进一步设置为，所述压杆和所述第一直板之间设有橡胶垫。
8.本实用新型进一步设置为，所述底座的顶面沿其长度方向连接有轨道，所述夹块
的底部开有与所述轨道匹配的卡槽；所述轨道两侧的所述底座上开有条形孔，位于所述条形孔正上方的所述夹块的底部开有安装孔，穿过所述条形孔和所述安装孔可拆卸地装有固定件。
9.本实用新型进一步设置为，所述夹紧棒的顶部连接有夹紧头，所述夹紧头的两侧连接有固定轴；所述上夹持棒包括上部的夹持杆和连接到所述夹持杆下的倒u形连接件，所述固定轴位于所述倒u形连接件内且与所述倒u 形连接件转动连接。
10.本实用新型具有以下有益效果：
11.(1)本实用新型的固定装置设置弓形加载块和垫块用于夹持曲板，实现曲板的固定夹持约束，同时可确保载荷施加的均匀性。
12.(2)本实用新型的固定装置设置距离可调的两块夹块，可用于不同尺寸的曲板试验件的固定，且可以进一步调整夹紧位置得到试验件不同部位的损伤引入，通用性较强。设计操作方便、设计巧妙。
附图说明
13.图1为本实用新型实施例的立体结构示意图；
14.图2为本实用新型实施例的底部结构示意图；
15.图3为本实用新型实施例的部分结构示意图。
[0016]1‑
1、第一直板；1
‑
2、曲板；2、下夹持棒；3、底座；4、夹块；5、夹板；6、上夹持棒；6
‑
1、夹持杆；6
‑
2、倒u形连接件；7、夹持装置；7
‑
1、夹紧棒；7
‑
2、弓形加载块；7
‑2‑
1、顶板；7
‑2‑
2、l形板；7
‑
3、垫块；7
‑
4、夹紧头；7
‑
5、固定轴；8、压杆；9、轨道；10、条形孔；11、安装孔。
具体实施方式
[0017]
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清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
[0018]
参见图1
‑
图3，本实用新型提供一种帽型直板1
‑
1壁板结构拉脱试验的固定装置，帽型直板1
‑
1壁板结构1包括第一直板1
‑
1和胶接到第一直板1
‑
1 上的帽型曲板1
‑
2，曲板1
‑
2的两个第二直板长度可相同也可不同。固定装置包括底座3、夹块4、上夹持棒6、下夹持棒2和夹持装置7。下夹持棒2 固定在底座3的底面，夹块4的底部连接底座3，夹块4的顶部可拆卸地连接有夹板5，第一直板1
‑
1的两端伸入到夹块4和夹板5下固定，上夹持棒 6固定到夹持装置7上。夹持装置7包括夹紧棒7
‑
1和弓形加载块7
‑
2，弓形加载块7
‑
2包括顶板7
‑2‑
1和两个连接到顶板7
‑2‑
1底部的l形板7
‑2‑
2，l 形板7
‑2‑
2上设有垫块7
‑
3，曲板1
‑
2置于顶板7
‑2‑
1和垫块7
‑
3之间；夹紧棒7
‑
1的下部设有外螺纹，顶板7
‑2‑
1上开有贯通的螺纹孔，夹紧棒7
‑
1的下部与螺纹孔匹配连接。
[0019]
具体的，夹板5上开有通孔，夹块4上开有位置对应的螺纹孔，通孔和螺纹孔内装有带有螺纹的压杆8。
[0020]
进一步地，可根据需要在压杆8和第一直板1
‑
1之间设有橡胶垫。
[0021]
为了便于调节试验件的安装位置，在底座3的顶面沿其长度方向连接有轨道9，夹
块4的底部开有与轨道9匹配的卡槽。轨道9两侧的底座3上开有条形孔10，位于条形孔10正上方的夹块4的底部开有安装孔11，穿过条形孔10和安装孔11可拆卸地装有固定件如螺栓。
[0022]
夹紧棒7
‑
1的顶部连接有夹紧头7
‑
4，夹紧头7
‑
4的两侧连接有固定轴 7
‑
5。上夹持棒6包括上部的夹持杆6
‑
1和连接到夹持杆6
‑
1下的倒u形连接件6
‑
2，固定轴7
‑
5位于倒u形连接件6
‑
2内且与倒u形连接件6
‑
2转动连接。
[0023]
本实用新型的固定装置安装试验件的过程为：
[0024]
(1)准备试验件，包括胶接的第一直板1
‑
1和曲板1
‑
2；
[0025]
(2)将试验件安装到夹块4和夹板5中，调整至要求的位置，将带有螺纹的压杆8拧入到夹板5中，试验件和压杆8中间可根据要求增加或不使用橡胶垫，通过力矩扳手可提供不同的压紧力，试验件完成在夹板5中的固定；
[0026]
(3)将夹块4放置到底座3上，调整夹块4至冲击能够引入到指定部位的位置，通过螺栓将夹块4和底座3固定，完成安装。
[0027]
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。