一种主动施加支反力和变形的刚度模拟试验装置的制作方法

本申请属于飞机结构试验领域，特别涉及一种主动施加支反力和变形的刚度模拟试验装置。

背景技术：

1、如图1所示为典型的机翼结构，襟翼12在固定主翼11的控制机构的作用下绕着转轴转动，实现襟翼12的偏转。而在一些副翼和襟翼试验中，由于襟翼或副翼在翼展方向较长，因此大多需要通过多组铰接头或旋转驱动作动器(未示出)与机身框架或主翼面框架连接，而各组接头或旋转驱动作动器的刚度(比)值会影响力的分配，所以支持夹具的刚度(比)值也要满足一定要求，以保证连接与真实装配关系相一致。

2、刚度模拟试验技术经历了二力杆拉压变形模拟、简支梁弯曲变形模拟、铰支可调简支梁模拟、外伸梁变形模拟、主动施加交点支反力等多种方法，逐步解决了弯剪耦合干涉严重、刚度不能连续调节，刚度模拟精度低、铰支杆压杆稳定性差、刚度标定困难、标定周期长等一系列问题，但仍存在交点位移变形误差大、局部变形过度等问题。

3、对于站位交点多、多方向刚度的静不定问题，边界支持条件影响到部件中的应力分布，如果刚度支持模拟不真实的话，会造成受力特性、破坏部位、破坏模式和疲劳寿命的很大差异，所以如何模拟襟翼的边界支持条件，已成为制约机翼/襟翼/副翼强度验证试验成败的关键。

技术实现思路

1、本申请的目的是提供了一种主动施加支反力和变形的刚度模拟试验装置，以解决或减轻背景技术中的至少一个问题。

2、本申请的技术方案是：一种主动施加支反力和变形的刚度模拟试验装置，所述刚度模拟试验装置包括：

3、主动位移控制作动筒，所述主动位移控制作动筒通过转接头连接襟翼；

4、连接段，所述连接段通过连接件与襟翼上的某一组接头连接；

5、支持横梁，所述支持横梁安装在支持立柱上，所述支持横梁上设有竖直方向延伸的滑轨，所述滑轨内设有能够相对移动的导块；

6、随动段，所述随动段一侧连接导块，另一侧设置有与连接段连接的弯矩作动筒，其中所述弯矩作动筒通过力传感器与连接段之间；

7、随动变形作动筒，所述随动变形作动筒与主动位移控制作动筒平行设置且连接至随动段。

8、在本申请优选实施方式中，通过所述弯矩作动筒代替襟翼与机翼框架连接的旋转驱动作动器，实现代替弯矩杆和剪力杆。

9、在本申请优选实施方式中，所述弯矩作动筒按照襟翼的各组旋转驱动作动器对应交点支反力主动进行加载，通过所述力传感器对加载力进行测量。

10、在本申请优选实施方式中，所述主动位控作动筒施加各组旋转驱动作动器交点垂向位移变形，实现各组旋转驱动作动器之间的刚度比值模拟。

11、在本申请优选实施方式中，所述弯矩作动筒22为两组，两组所述弯矩作动筒平行固定安装在装有滑轨的随动段上，通过连接所述随动段底部的随动变形作动筒与主动位控作动筒同时施加垂向位移变形，实现弯矩作动筒的前后段协调变形加载。

12、在本申请优选实施方式中，所述随动变形作动筒的施加的位移变形量与主动位控作动筒一致。

13、本申请针对多站位、多方向刚度的机翼边界支持条件模拟而提出的基于主动施加载荷和位移相结合的刚度模拟试验装置，既保证了机翼/襟翼/副翼等试验件的刚度变形模拟的真实性，也解决了以往襟翼等试验件刚度标定困难、标定周期长、测量难、误差大的问题，通过对试验测量的支反力反馈数值分析，该试验装置及方法精准有效。

技术特征：

1.一种主动施加支反力和变形的刚度模拟试验装置，其特征在于，所述刚度模拟试验装置包括：

2.如权利要求1所述的主动施加支反力和变形的刚度模拟试验装置，其特征在于，通过所述弯矩作动筒(22)代替襟翼(12)与机翼框架连接的旋转驱动作动器，实现代替弯矩杆和剪力杆。

3.如权利要求2所述的主动施加支反力和变形的刚度模拟试验装置，其特征在于，所述弯矩作动筒(22)按照襟翼(12)的各组旋转驱动作动器对应交点支反力主动进行加载，通过所述力传感器(221)对加载力进行测量。

4.如权利要求1所述的主动施加支反力和变形的刚度模拟试验装置，其特征在于，所述主动位控作动筒(21)施加各组旋转驱动作动器交点垂向位移变形，实现各组旋转驱动作动器之间的刚度比值模拟。

5.如权利要求4所述的主动施加支反力和变形的刚度模拟试验装置，其特征在于，所述弯矩作动筒22为两组，两组所述弯矩作动筒(22)平行固定安装在装有滑轨(25)的随动段(26)上，通过连接所述随动段(26)底部的随动变形作动筒(23)与主动位控作动筒(21)同时施加垂向位移变形，实现弯矩作动筒(22)的前后段协调变形加载。

6.如权利要求5所述的主动施加支反力和变形的刚度模拟试验装置，其特征在于，所述随动变形作动筒(23)的施加的位移变形量与主动位控作动筒(21)一致。

技术总结
本申请提供了一种主动施加支反力和变形的刚度模拟试验装置，包括：主动位移控制作动筒，所述主动位移控制作动筒通过转接头连接襟翼；连接段，所述连接段通过连接件与襟翼上的某一组接头连接；支持横梁，所述支持横梁安装在支持立柱上，所述支持横梁上设有竖直方向延伸的滑轨，所述滑轨内设有能够相对移动的导块；随动段，所述随动段一侧连接导块，另一侧设置有与连接段连接的弯矩作动筒，其中所述弯矩作动筒通过力传感器与连接段之间；随动变形作动筒，所述随动变形作动筒与主动位移控制作动筒平行设置且连接至随动段。本申请的模拟试验装置可以保证副翼等试验件的刚度变形模拟的真实性，解决以往襟翼等试验件刚度标定困难、测量误差大等问题。

技术研发人员：轩园明,闫林,张昭,张辉,代伟亮
受保护的技术使用者：中国飞机强度研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1