一种偏心承载的支撑结构的制作方法

本申请属于航空结构强度设计领域，特别涉及一种偏心承载的支撑结构。

背景技术：

1、常规偏心承载螺栓结构的螺杆通常采用等直段圆筒设计方案，如图1所示，包括支撑板2、支座1和直螺栓3，直螺栓3与支座1和支撑板2螺纹连接，支撑板2与支座1的侧壁相贴。该设计的优点在于易加工，或可采用现成的标准件代替；其缺点在于，结构质量较大，应力梯度较大，抗疲劳性能较弱，无法较好地满足航空金属结构的设计需求。

2、因此，如何减少该螺栓结构的结构质量、减少应力梯度是一个需要解决的问题。

技术实现思路

1、本申请的目的是提供了一种偏心承载的支撑结构，以解决现有技术的螺栓结构质量较大、应力梯度较大的问题。

2、本申请的技术方案是：一种偏心承载的支撑结构，包括支座、支撑板和偏心螺栓；所述支座为u型结构，所述支撑板与支座的一侧侧壁相贴，所述支撑板与支座对应开设有螺纹孔，所述偏心螺栓通过螺纹孔螺纹连接于支撑板和支座内；所述偏心螺栓包括一阶承力段、二阶承力段和三阶承力段，所述二阶承力段一体连接于一阶承力段和三阶承力段之间，所述一阶承力段与支座和支撑板相连，所述一阶承力段的直径大于三阶承力段的直径，所述二阶承力段的直径从一阶承力段的一端到三阶承力段的一端逐渐减小，所述一阶承力段与二阶承力段、二阶承力段与三阶承力段之间平滑过渡。

3、优选地，所述一阶承力段的内腔直径大于三阶承力段的内腔直径，所述二阶承力段的内腔直径从一阶承力段的一端到三阶承力段的一端逐渐减小，所述二阶承力段的最大内腔直径与一阶承力段相同，所述二阶承力段的最小内腔直径与三阶承力段相同，所述二阶承力段的外表面为平滑表面。

4、本申请的一种偏心承载的支撑结构，包括支座、支撑板和偏心螺栓；偏心螺栓包括一阶承力段、二阶承力段和三阶承力段，二阶承力段一体连接于一阶承力段和三阶承力段之间，一阶承力段与支座和支撑板相连，一阶承力段的直径大于三阶承力段的直径，二阶承力段的直径从一阶承力段的一端到三阶承力段的一端逐渐减小；在支撑板受到向上的拉应力时，拉应力通过偏心螺栓将应力传递至支座上，此时一阶承力段处的所受应力较大、直径大，三阶承力段的所受应力较小、直径小，通过设置二阶承力段的直径从一阶承力段的一端到三阶承力段的一端逐渐减小，使得各部分能够有效对所受应力进行承载的同时，自身的体积尽可能小，使得不仅能有效降低结构质量，还能有效降低应力梯度，增加结构的抗疲劳特性。

技术特征：

1.一种偏心承载的支撑结构，其特征在于：包括支座(1)、支撑板(2)和偏心螺栓(4)；所述支座(1)为u型结构，所述支撑板(2)与支座(1)的一侧侧壁相贴，所述支撑板(2)与支座(1)对应开设有螺纹孔，所述偏心螺栓(4)通过螺纹孔螺纹连接于支撑板(2)和支座(1)内；所述偏心螺栓(4)包括一阶承力段(5)、二阶承力段(6)和三阶承力段(7)，所述二阶承力段(6)一体连接于一阶承力段(5)和三阶承力段(7)之间，所述一阶承力段(5)与支座(1)和支撑板(2)相连，所述一阶承力段(5)的直径大于三阶承力段(7)的直径，所述二阶承力段(6)的直径从一阶承力段(5)的一端到三阶承力段(7)的一端逐渐减小，所述一阶承力段(5)与二阶承力段(6)、二阶承力段(6)与三阶承力段(7)之间平滑过渡。

2.如权利要求1所述的偏心承载的支撑结构，其特征在于：所述一阶承力段(5)的内腔直径大于三阶承力段(7)的内腔直径，所述二阶承力段(6)的内腔直径从一阶承力段(5)的一端到三阶承力段(7)的一端逐渐减小，所述二阶承力段(6)的最大内腔直径与一阶承力段(5)相同，所述二阶承力段(6)的最小内腔直径与三阶承力段(7)相同，所述二阶承力段(6)的外表面为平滑表面。

技术总结
本申请属于航空结构强度设计领域，为一种偏心承载的支撑结构，包括支座、支撑板和偏心螺栓；偏心螺栓包括一阶承力段、二阶承力段和三阶承力段，二阶承力段一体连接于一阶承力段和三阶承力段之间，一阶承力段与支座和支撑板相连；在支撑板受到向上的拉应力时，拉应力通过偏心螺栓将应力传递至支座上，此时一阶承力段处的所受应力较大、直径大，三阶承力段的所受应力较小、直径小，通过设置二阶承力段的直径从一阶承力段的一端到三阶承力段的一端逐渐减小，使得各部分能够有效对所受应力进行承载的同时，自身的体积尽可能小，使得不仅能有效降低结构质量，还能有效降低应力梯度，增加结构的抗疲劳特性。

技术研发人员：尤莹,韩永志,张玉杰,韩成航
受保护的技术使用者：中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所
技术研发日：20230410
技术公布日：2024/1/15