[发明专利]一种复合材料飞机机身段充压试验方法

说明书

本发明涉及一种复合材料飞机机身段充压试验方法，包括准备试验件，所述试验件包括复合材料机身试验段和金属试验夹具，其中所述复合材料机身试验段进一步包括复合材料蒙皮、复合材料骨架和金属连接件，所述金属试验夹具加持在复合材料机身试验段的两端；在试验件上布置应变采集装置及位移采集装置，用于采集所述复合材料机身试验段的应变及位移；对复合材料机身试验件进行内部填充及密封工序后，进行压力检测。本发明的复合材料飞机机身段充压试验方法测量准确，可为国产大型民用飞机及新支线客机机身段充压试验提供参考，从而提升国产民机结构应用复合材料的技术水平及成熟度。

技术领域

本发明属于飞机设计技术领域，尤其涉及一种复合材料飞机机身段充压试验方法。

背景技术

众所周知，在飞机设计中，复合材料以其比刚度/比强度高、耐腐蚀、抗疲劳等优异性能，越来越广泛的应用于飞机结构中。复合材料可有效降低飞机结构重量，提高飞机商用载荷；或者增加燃油量，提高飞机航程。另一方面，复合材料的应用可减少飞机结构检查次数，提高检查间隔，降低飞机维护成本，从而从根本上提高民用飞机在整个寿命服役期内的经济效益。

国外先进民用飞机如空客A350及波音B787等飞机，其复合材料用量已占飞机结构重量的50％以上，部位包括机身、机翼、尾翼蒙皮，机身隔框、地板梁、地板支柱、舷窗口框，机翼翼梁、翼肋等结构。伴随着型号研制，已经形成了一套完整的飞机复合材料结构设计、制造及试验验证的方法及流程。

国内目前在役的飞机结构中，90％以上都是铝合金，复合材料用量极少，且均应用在次承力结构中，尚无飞机主承力结构应用复合材料的经验，更缺乏复材结构设计制造及验证的方法。因此，开展复合材料在民机结构中的应用技术研究，是提高我国民用飞机性能及市场竞争力的重要手段。

发明内容

本发明的目的是提供一种复合材料飞机机身充压试验方法，提升我国民用飞机结构应用复合材料的技术水平及成熟度，为我国在研型号的改进及在役型号的改型提供技术支撑。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种复合材料飞机机身段充压试验方法，包括

准备试验件，所述试验件包括复合材料机身试验段和金属试验夹具，其中所述复合材料机身试验段进一步包括复合材料蒙皮、复合材料骨架和金属连接件，所述金属试验夹具加持在复合材料机身试验段的两端，；

在试验件上布置应变采集装置及位移采集装置，用于采集所述复合材料机身试验段的应变及位移；

对复合材料机身试验件进行内部填充及密封工序后，进行压力检测，试验过程中对复合材料机身试验件施加预定要求的压差载荷，并在规定的检查点时保持压差并进行应变及位移测量，待测量完毕后继续加载至下一检查点，循环若干后试验结束，并对复合材料机身试验件进行损伤检查及无损检测，确定试验件是否产生损伤；若试验过程中若发现损伤，应立即停止试验；

所述复合材料机身试验段由多块壁板拼接而成，壁板由纵横交错的复合材料骨架支撑复合材料蒙皮，复合材料骨架包括长珩和缘条，纵向布置的长珩采用“Ω”形结构并与复合材料蒙皮胶接共固化，横向布置的缘条采用环框结构并与复合材料蒙皮用金属连接件连接；

所述应变采集装置为应变片，布置的位置包括在复合材料蒙皮上和长珩的底边、侧边、立边及顶边和隔框缘条、腹板上，舷窗口框和地板梁缘条、腹板和地板梁支柱缘条、腹板和隔框连接件及加强隔框；所述位移采集装置为位移传感器，布置在上、侧、下的复合材料机身试验件中部；