[发明专利]一种复合材料加筋板带横向支撑的压缩试验工装

说明书

技术领域

本发明属于飞机结构试验技术领域，具体涉及一种复合材料加筋板带横向支撑的压缩试验工装。

背景技术

复合材料加筋板在飞机机身和机翼结构上得到了大量应用，对复合材料加筋板的承载能力进行试验是验证飞机设计是否成功以及飞机结构是否安全可靠的必须手段。

随着复合材料加筋板在飞机结构的大量应用，以及人们对复合材料结构设计水平和安全性的重视程度越来越高，越来越多的学者和科研机构开始研究各种复合材料加筋板结构的压缩测试方法及工装。

目前复合材料加筋板结构压缩试验分为两种：一种是不考虑翼肋支撑影响的压缩，另一种是考虑翼肋支撑影响的压缩，其工装也分为两种：不带模拟翼肋支撑的压缩工装和带模拟翼肋支撑的压缩工装。

传统的不考虑翼肋支撑影响的复合材料加筋板压缩工装，没有考虑加筋板结构在飞机上的实际应用情况，因此其测试边界条件与真实情况不符合，测试结果也很难反映加筋板结构的真实性能。传统的带翼肋支撑的复合材料加筋板压缩工装，其模拟翼肋支撑的横向支撑模块与端部支撑模块是分离的，一方面其制造成本高，使用不够便利，另一方面其对于加筋板前后的支撑平衡控制不方便，在施加横向支撑时非常容易引起加筋板的面外弯曲。

发明内容

本发明针对传统复合材料加筋板压缩测试工装的不足，提出了一种复合材料加筋板带横向支撑的压缩试验工装，在满足复合材料加筋板结构端部压缩测试的同时，还能提供模拟翼肋支撑的横向支撑。

一种复合材料加筋板带横向支撑的压缩试验工装，分为对称的上下两部分，且上下两部分相对放置，两对称部分中间夹载复合材料加筋板；每部分均由端部支撑模块和横向支撑模块组成。

端部支撑模块包括基座平台、基座立边和槽型梁；基座平台水平放置，2条基座立边沿基座平台中心线设置，与基座平台垂直安放；且2条基座立边分别位于基座平台的中心线两侧，基座立边上分别开有不同的孔，用于减轻压缩试验工装的重量。

2条基座立边与基座平台间设置槽型梁加固结构；槽型梁包括3-5组，每组槽型梁包含2个，且对称放置；槽型梁一端位于基座立边的顶端，另一端与基座平台的水平边缘固定；基座平台，基座立边和槽型梁形成固定三角形浇铸为一体。

横向支撑模块包括第一刀口、第二刀口以及螺杆；

第一刀口为连续圆弧形支撑刀口，沿基座平台中心线设置，整体固定在一条基座立边上，接触并支撑加筋板不含筋条的蒙皮侧；而第二刀口为多个分离式支撑刀口，均可独立拆卸，沿基座平台中心线间隔设置；每一个第二刀口通过螺杆与另一条基座立边固连，与第一刀口对齐，接触并支撑加筋板筋条一侧的蒙皮。第一刀口和第二刀口的尖端均为圆弧结构，通过两个刀口的尖端对齐，将复合材料加筋板夹紧，且尖端与加筋板蒙皮为线接触；通过调整螺杆的拧紧力矩，进行横向支撑刚度的调整。

第一刀口和第二刀口在基座立边上的高度位置根据翼肋间距确定。第二刀口的数量为加筋板上的加筋条的个数加1；

基座平台上下运动带动试验件的拉紧与放松，通过控制第一刀口和第二刀口的夹紧提供横向支撑，且通过调整上下两对刀口之间的距离来改变支撑力的间距，模拟不同的肋间距。

本发明的优点在于：

(1)本发明一种复合材料加筋板带横向支撑的压缩试验工装，能够模拟翼肋支撑，使测试条件更真实，测试结果更可靠。

(2)本发明一种复合材料加筋板带横向支撑的压缩试验工装，端部支撑模块和横向支撑模块为一体化设计，能实现横向支撑刚度的调整。

(3)本发明一种复合材料加筋板带横向支撑的压缩试验工装，工装具有安装方便和便于操作的特点。

附图说明

图1是本发明一种复合材料加筋板带横向支撑的压缩试验工装的结构图；

图2是本发明一种复合材料加筋板带横向支撑的压缩试验工装的左视图；

图3是本发明一种复合材料加筋板带横向支撑的压缩试验工装的正等轴侧视图；

图4是本发明一种复合材料加筋板带横向支撑的压缩试验工装的俯视图；

图5是本发明压缩试验工装和试验件装配正面正等轴测图；

图6是本发明压缩试验工装和试验件装配反面正等轴测图；

其中，101-槽形梁，102-基座平台，103基座立边；201-第一刀口；202-第二刀口；203-螺杆。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步的详细说明。