[发明专利]一种飞机结构试验件防弯及测量装置及其测量方法

摘要

本发明涉及一种飞机结构疲劳试验件防弯及测量装置，包括多个防弯及测量机构，通过多个所述防弯及测量机构夹持试验件；其中，所述防弯及测量机构包括球形滚轮、滑轮支架、第一丝杠、第二丝杠和传感器，所述球形滚轮置于滑轮支架球面内，且所述球形滚轮压在试验件表面与试验件接触，滑轮支架通过第一丝杠与传感器一端连接，传感器另一端通过第二丝杠固定于承力墙上。本发明的飞机结构疲劳试验件防弯及测量装置通过设置球形滚轮及在球形滚轮连接处布置载荷传感器，达到了既能有效防弯、又能对防弯进行定量控制的目的。

主权项

1.一种飞机结构疲劳试验件定量测量方法，其特征在于，基于一种飞机结构疲劳试验件防弯及测量装置实施，所述飞机结构疲劳试验件防弯及测量装置包括多个防弯及测量机构(101)，通过多个所述防弯及测量机构(101)夹持试验件(6)；其中，所述防弯及测量机构(101)包括球形滚轮(1)、滑轮支架(2)、第一丝杠(3)、第二丝杠(5)和传感器(4)，所述球形滚轮(1)置于滑轮支架(2)球面内，且所述球形滚轮(1)压在试验件(6)表面与试验件接触，滑轮支架(2)通过第一丝杠(3)与传感器(4)一端连接，传感器(4)另一端通过第二丝杠(5)固定于承力墙(5’)上；所述飞机结构疲劳试验件定量测量方法，包括：步骤一：根据试验要求，确定防弯约束点位置、防弯约束点载荷方向、防弯约束点个数n、疲劳载荷谱中峰谷值点个数m；步骤二：根据试验方案，按照试验件真实结构、载荷及约束状态，建立力学分析有限元模型，在防弯约束点位置处，建立杆元素模拟防弯支持；步骤三：将步骤二所建立的有限元模型进行求解，计算各个峰谷值点载荷下所有防弯约束点位置处杆元素的载荷值N’_ij，i＝1，2，3……，m；j＝1，2，3……，n；步骤四：根据载荷值N’_ij的正负进行约束点有效性判断并重新施加约束后进行所有峰值点载荷下所有约束点载荷计算；若在第i峰谷值载荷下，N’_ij>0，则取消该杆元素约束；若在第i峰谷值载荷下，N’_ij<0，则施加该杆元素的约束；通过重新施加约束并进行有限元计算可以得到第i峰谷值载荷下所有约束点的约束载荷值；依次，可以得到疲劳载荷谱中所有峰谷值点下所有约束点的约束载荷值N”_ij；步骤五：针对任意一个约束点j，从所有峰谷值点载荷工况中选出该约束点的最大值F，F＝max(N”_ij)；依次，可以得到所有约束点在所有峰谷值点载荷工况下的最大值F_j，F_j＝max(N”_ij)；步骤六、按照3F_j选取各个约束点处作动筒的量程，并按照滚轮约束定量控制系统示意图进行试验件安装；步骤七、在疲劳试验过程中，对n个防弯约束点进行全程跟踪测量，得到峰谷值点处所有防弯约束点的定量载荷值。