[发明专利]试验加载装置

说明书

一种试验加载装置，用于对飞机的机身结构试验件进行加载，能够使曲框的试验加载条件更接近真实情况，从而提高试验加载的精度。机身试验件包括曲面形状的蒙皮和沿着蒙皮的表面配置的曲框，试验加载装置包括法向加载件，法向加载件构造成对称地连接于曲框，以沿着第一法线方向对曲框进行加载，第一法线方向是蒙皮所在的曲面的、法向加载件与曲框连接的部位处的法线方向，试验加载装置还包括第一环向加载件，第一环向加载件构造成对称地连接于蒙皮的一对边缘部，以沿着第一切线方向对蒙皮进行加载，第一切线方向是蒙皮所在的曲面的、与蒙皮的边缘部正交的切线方向。

技术领域

本发明涉及一种试验加载装置。

背景技术

已知，飞机的机身包括壁板结构和曲框结构，其中，曲框结构的主要作用是维持飞机的外形，承受平面内的弯矩、剪力以及轴向拉压载荷。

通常，在飞机的设计以及验证过程中，会进行曲框结构的弯曲试验，用于研究与验证该曲框结构的载荷传递方式、承载能力以及破坏模式。

例如，专利文献1(CN106769533A)中记载了一种曲框结构的四点弯曲试验方法，以四点支承的方式对单个隔框进行了弯曲试验加载。

然而，专利文献1并未考虑到壁板结构对曲框受力时的弯曲刚度的影响。一般而言，当曲框在飞机实际飞行的过程中产生外部载荷所引起的弯矩时，该曲框的弯曲刚度需要考虑其周边的壁板面积的贡献。

为此，专利文献2(CN109357851A)公开了一种机身曲框结构的四点弯曲试验加载方法，其将一根曲框与其周边的蒙皮(壁板)一体地设为机身试验件，并通过四点支承的方式进行弯曲试验加载。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：中国专利公开106769533号

专利文献2：中国专利公开109357851号

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，曲框结构的弯曲刚度的影响因素不仅有结构上的因素(即周边结构的面积贡献)，还有载荷上的因素。具体而言，壁板结构(确切地说，蒙皮)的环向载荷(切向载荷)也会对曲框的弯曲刚度带来一定的影响。

此外，上述现有的试验加载装置均采用了接触式加载这一加载方式，该加载方式的精度很大程度上取决于加载平台的制造精度。若其制造精度较低，则容易导致加载平台的不平整，进而导致加载结果出现较大偏差。

另一方面，在上述专利文献中，机身结构试验件均只包括一个曲框，其支承条件与曲框在机身整体中的支承情况并不符合。其结果是，不真实的支承条件也会降低试验结果的准确性。

本发明是为了解决上述技术问题而形成的，其目的是提供一种试验加载装置，能够使曲框的试验加载条件更接近真实情况，从而提高试验加载的精度。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明的第一观点的试验加载装置用于对飞机的机身结构试验件进行加载，所述机身试验件包括曲面形状的蒙皮和沿着所述蒙皮的表面配置的曲框，所述试验加载装置包括法向加载件，其中，

所述法向加载件构造成对称地连接于所述曲框，以沿着第一法线方向对所述曲框进行加载，

所述第一法线方向是所述蒙皮所在的曲面的、所述法向加载件与所述曲框连接的部位处的法线方向，

所述试验加载装置还包括第一环向加载件，

所述第一环向加载件构造成对称地连接于所述蒙皮的一对边缘部，以沿着第一切线方向对所述蒙皮进行加载，

所述第一切线方向是所述蒙皮所在的曲面的、与所述蒙皮的边缘部正交的切线方向。