一种加筋壁板压缩试验件制造技术

本实用新型专利技术提供了一种加筋壁板压缩试验件，属于航空加筋壁板试验技术领域。包括考核段(1)与设置在考核段(1)两端的过渡段(2)，所述过渡段(2)包括第一段(21)及第二段(22)，所述第一段(21)的一端连接在所述考核段(1)内所有长桁的端部，且与考核段(1)等厚，另一端连接第二段(22)，所述第二段(22)与第一段(21)下底面等高设计，第二段(22)的上底面低于第一段(21)的上底面，且圆滑过渡连接，从而保证过渡段(2)的形心与考核段形心一致，可以有效的解决加筋板压缩试验件对中性问题，通过本实用新型专利技术公开的结构，结构压缩载荷通过试验件过渡段区域扩散后能够均匀作用在试验件考核段，提高了试验结果的准确率。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于航空加筋壁板试验
，具体涉及一种加筋壁板压缩试验件。
技术介绍
加筋壁板已经广泛地应用于机身、机翼盒段和尾翼等薄壁结构中，其在使用前，应设计合理的加筋壁板试验件进行性能试验，压缩试验是其中一项重要的试验内容。加筋壁板的压缩试验应设计合理的试验件，保证试验载荷均匀地传递到考核区、避免试验件蒙皮自由边提前失稳，以获得有效的试验结果。现有技术中，壁板轴压试验件设计通常采用矩形实心的加载端和约束端，矩形截面的形心与试验件考核段加筋壁板截面形心不在同一高度上，这样就会产生一附加弯矩，这一弯矩与壁板轴压的压缩载荷叠加，势必造成试验件提前失效。通过这一附加弯矩造成的影响量与壁板屈曲的影响相互叠加而决定试验件最终失效，难以给出定性的解析解，根据大量试验研究，此影响量通常在10％以内。或者通过其它方式来消除上述形心不同带来的影响，比如，在加筋板压缩试验件的加载端和约束端蒙皮侧加装平板来保证载荷作用在试验件形心上，这种试验件需要新增零件、连接螺栓，增加了装配工作量。装配后难以保证端面的平整度要求。同时试验件考核区蒙皮自由边设计不合理容易导致蒙皮过早失稳，试验捕捉到的失稳载荷非真正考核区蒙皮的失稳载荷。
技术实现思路
为了解决上述问题，需要提供一种新的加筋壁板压缩试验件，在考核蒙皮屈曲和壁板承载能力时，要保证考核段压缩载荷均匀，防止加载偏心引起附加弯曲的情况出现。为此，本技术提供的加筋壁板压缩试验件，通过对加载端和约束端的形状的改变，以使得所述加载端及约束端的形心与加筋壁板压缩试验件的待考
核区域的形心一致，从而来避免待考核区域的附加弯矩的出现。所述加筋壁板压缩试验件包括考核段与设置在考核段两端的过渡段，所述考核段包括若干长桁，任一长桁包括相互平行的上面板与下面板，以及连接所述上面板及下面板的侧面板，所述考核段的若干长桁的侧面板所在的面相互平行设置，所述考核段上铺设有覆盖所有长桁下面板的蒙皮，以垂直于所述上面板或下面板所在面的线的方向为垂直方向，所述过渡段包括第一段及第二段，所述第一段的一端连接在所述考核段内所有长桁的端部，另一端连接第二段，所述第二段用于连接压缩机构，所述第一段的第一上底面与所述上面板所在的面重合，所述第一段的第一下底面与所述蒙皮所在的面重合，所述第二段的第二上底面介于所述第一上底面与所述第一下底面之间，所述第二段的第二下底面与所述第一下底面所在的面重合，所述第一上底面与所述第二上底面弧状过渡。优选的是，所述第二段的形心与所述考核段的形心均位于压缩机构提供的压缩力的方向上。优选的是，所述第一段与第二段均为实心件，且与所述考核段一体成型。优选的是，所述长桁与所述第一段通过圆角凸缘连接。在上述方案中优选的是，所述凸缘上设置有轴向应变片，以监控加载偏差时产生的二阶弯曲应力。优选的是，所述蒙皮包括蒙皮主体，所述蒙皮主体通过收缩段连接所述第一段，所述收缩段的收缩方向为自第一段向蒙皮的蒙皮主体方向收缩。通过本技术提供的加筋板压缩试验件，可以有效的解决加筋板压缩试验件对中性问题，结构压缩载荷通过试验件过渡段区域扩散后均匀作用在试验件考核段；而且过渡段的设计能有效的保证夹具的对中，具有很好的试验效果。另外，试验件对夹具的要求较低，且试验件与夹具的连接易于安装。此外该试验件的设计，消除了壁板蒙皮自由边的非正常屈曲，达到真实的考核目的。该试验件无需附加平板和连接件以保证壁板对中，节约了成本。附图说明图1为本技术加筋壁板压缩试验件的一优选实施例的结构示意图。图2为图1所示实施例的过渡区结构示意图。其中，1为考核区，2为过渡区，3为蒙皮，4为轴向应变片，11为长桁，111为上面板，112为侧面板，113为下面板，21为第一段，22为第二段，211为第一上底面，212为第一下底面，221为第二上底面，222为第二下底面，31为蒙皮主体，32为收缩段。具体实施方式为使本技术实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。下面结合附图对本技术的实施例进行详细说明。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术保护范围的限制。下面通过实施例对本技术做进一步详细说明。本技术提供了一种加筋壁板压缩试验件，将现有试验件的加载端和约束端的形状加以改变，使得加载端及约束端的形心与试验件考核区的形心一致，也就是使得两者的形心连线与施加压缩力的矢量线重合，这样，当压缩力作用到加载端时，其会作用到考核区的形心上，从而避免考核区受到类似附加弯矩等其它附加力的影响，而对试验结果造成偏差。该试验件设计合理、轴压产生的压缩载荷直接作用在试验件形心，解决了试验夹具传递到试验件载荷产生的力线中心难以和形心重合的困难。另外，试
验件考核段蒙皮自由边的设计避免了该区域过早发生失稳，从而达到真正考核中间区域蒙皮的目的。该试验件使得与其配合使用的试验夹具结构得以简化，且便于安装。首先需要说明的是，形心是指结构或装置在形状上的中心，比如，圆的形心及中心，长方形的形心为对角线交点，当构成装置或结构体的材料密度一致时，形心即为重心，本实施例中，构成加筋壁板考核段的材料密度相同(由于蒙皮相对于长桁体积较小，且密度差距不大，故按同等材料处理)，同时，构成过渡段的材料及材料密度也相同，所以，本实施例中，下述形心可以用重心代替。由于加筋壁板的考核段形状不同，因此，本实施例中的过渡段的形状也不能加工成规则的长方体，具体结构如下：如图1所示，所述加筋壁板压缩试验件包括考核段1与设置在考核段1两端的过渡段2，本实施例中，两端的过渡段2结构相同，分别用于固定(约束)所述考核段，以及用于加载压缩载荷。继续参考图1，所述考核段1包括若干长,11，任一长桁11包括相互平行的上面板111与下面板113，以及连接所述上面板111及下面板113的侧面板112，所述考核段1的若干长桁11的侧面板112所在的面相互平行设置，如图1标示的三条相互平行的长桁11。可以理解的是，本实施例中，长桁11按上述描述可以是工字型，可以是“Z”字型，也可以是工字型的其它变形。所述考核段1上铺设有覆盖所有长桁11下面板113的蒙皮3，具体的，如图1所示，仅在下面板113的外侧胶接有蒙皮3，且蒙皮3为一整体构件，其能覆盖考核段1上的所有长桁下面板。可以理解的是，在通常情况下，长桁11的上面板111面积小于下面板113的面积，而且本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种加筋壁板压缩试验件，包括考核段(1)与设置在考核段(1)两端的过渡段(2)，所述考核段(1)包括若干长桁，任一长桁包括相互平行的上面板与下面板，以及连接所述上面板及下面板的侧面板，所述考核段(1)的若干长桁的侧面板所在的面相互平行设置，所述考核段(1)上铺设有覆盖所有长桁下面板的蒙皮(3)，其特征在于：以垂直于所述上面板或下面板所在面的线的方向为垂直方向，所述过渡段(2)包括第一段(21)及第二段(22)，所述第一段(21)的一端连接在所述考核段(1)内所有长桁的端部，另一端连接第二段(22)，所述第二段(22)用于连接压缩机构，所述第一段(21)的第一上底面(211)与所述上面板所在的面重合，所述第一段(21)的第一下底面(212)与所述蒙皮所在的面重合，所述第二段(22)的第二上底面(221)介于所述第一上底面(211)与所述第一下底面(212)之间，所述第二段的第二下底面(222)与所述第一下底面(212)所在的面重合，所述第一上底面(211)与所述第二上底面(221)弧状过渡。

【技术特征摘要】
1.一种加筋壁板压缩试验件，包括考核段(1)与设置在考核段(1)两端的过渡段(2)，所述考核段(1)包括若干长桁，任一长桁包括相互平行的上面板与下面板，以及连接所述上面板及下面板的侧面板，所述考核段(1)的若干长桁的侧面板所在的面相互平行设置，所述考核段(1)上铺设有覆盖所有长桁下面板的蒙皮(3)，其特征在于：以垂直于所述上面板或下面板所在面的线的方向为垂直方向，所述过渡段(2)包括第一段(21)及第二段(22)，所述第一段(21)的一端连接在所述考核段(1)内所有长桁的端部，另一端连接第二段(22)，所述第二段(22)用于连接压缩机构，所述第一段(21)的第一上底面(211)与所述上面板所在的面重合，所述第一段(21)的第一下底面(212)与所述蒙皮所在的面重合，所述第二段(22)的第二上底面(221)介于所述第一上底面(211)与所述第一下底面(212)之间，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘存，万亚锋，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所，
类型：新型
国别省市：陕西;61