[发明专利]飞机平面结构抗离散源撞击测试用复杂应力边界加载系统

说明书

本发明提供了飞机平面结构抗离散源撞击测试用复杂应力边界加载系统，属于飞机测试技术领域。包括支撑框架、设于所述支撑框架上的拉压载荷加载组件以及剪切载荷加载组件，所述拉压载荷加载组件和剪切载荷加载组件分别与飞机平面结构连接；本发明的复杂应力边界加载系统在施加拉压载荷和剪切载荷时，操作简捷，便于控制，可保证载荷的准确加载，满足拉伸、压缩和剪切及其耦合载荷的加载，提高了加载精度和测试效率，且加载过程平稳、同步、均匀，满足平板测试件结构面内复杂预应力的精确、稳定、高效、持续加载的要求，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于飞机测试技术领域，具体是飞机平面结构抗离散源撞击测试用复杂应力边界加载系统。

背景技术

对于飞机、高铁、汽车等平台，在实际工程应用中，其内部结构始终处于复杂载荷环境中。

以飞机为例，其蒙皮结构需要承受飞行过程中的气动力，同时可能面临冰雹、飞鸟、跑道碎石等外来离散源的撞击。因此，在评价飞机结构抗离散源冲击能力的实验中，有必要考虑真实飞行环境带来的复杂预应力载荷的影响，这样得到的结论才更能体现出结构的真实承载能力。

目前，国内在考虑复杂预应力的结构抗冲击/热研究开展较少，且主要集中于数值分析研究。

在飞机测试领域中的相关测试研究方面，所采用的预应力加载测试系统一般仅能满足拉伸、压缩或者剪切的作用，极少考虑拉伸、压缩和剪切之间的耦合作用影响。同时，部分预应力加载系统通过调节螺栓预紧力控制载荷的大小，对于多螺栓连接的测试件，该系统调节过程繁琐、测试效率低且加载精度差，无法满足飞机测试中复杂预应力的加载需求。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提供了飞机平面结构抗离散源撞击测试用复杂应力边界加载系统。

本发明的技术方案是：飞机平面结构抗离散源撞击测试用复杂应力边界加载系统，包括支撑框架、设于所述支撑框架上的拉压载荷加载组件以及剪切载荷加载组件，所述拉压载荷加载组件和剪切载荷加载组件分别与飞机平面结构连接，支撑框架为方框结构；

所述拉压载荷加载组件包括拉压加载杠杆、与所述拉压加载杠杆一端螺纹连接的拉压加载丝杠、一端通过第一连接套与所述拉压加载丝杠外壁螺纹连接且另一端设有第一拉压测力臂的第一拉压加载臂、一端与所述拉压加载杠杆铰接且另一端设有第二拉压测力臂的第二拉压加载臂、设于所述第一拉压加载臂和第二拉压加载臂末端的两个夹持连接头，两个所述夹持连接头与所述飞机平面结构上下两端连接；

所述剪切载荷加载组件包括剪切加载杠杆、与所述剪切加载杠杆一端螺纹连接的剪切加载丝杠、一端通过第二连接套与所述剪切加载丝杠外壁螺纹连接且另一端设有第一剪切测力臂的第一剪切加载臂、一端与所述剪切加载杠杆铰接且另一端设有第二剪切测力臂的第二剪切加载臂、设于所述第一剪切加载臂和第二剪切加载臂末端的L型连接头、分别通过第一销钉与所述飞机平面结构左右两侧连接的两个第三剪切加载臂，所述L型连接头的水平段通过第二销钉与飞机平面结构上下两端连接；

拉压加载杠杆、拉压加载丝杠、第一拉压加载臂、第二拉压加载臂、剪切加载杠杆、剪切加载丝杠、第一剪切加载臂以及第二剪切加载臂均通过第三销钉安装在支撑框架上。

进一步地，所述支撑框架底部通过支撑柱连接有支撑座，所述支撑座底部设有多个具有自锁功能的移动滑轮，通过设置移动滑轮，方便对复杂应力边界加载系统进行整体移动，同时，由于移动滑轮具有自锁功能，使复杂应力边界加载系统不易滑动，满足使用要求。

进一步地，所述第一拉压测力臂和第二拉压测力臂上分别设有拉压载荷加载测力计，所述第一剪切测力臂和第二剪切测力臂上分别设有剪切载荷加载测力计，拉压载荷加载测力计和剪切载荷加载测力计具备电子数显功能，能够直接读取所施加的载荷数值大小，从而对施加的载荷起到约束作用，避免施加载荷过大，使相关部件发生扭转，保证飞机平面结构的拉压载荷、剪切载荷位于飞机平面结构所在平面，提高抗离散源撞击测试的精准度。