一种机翼壁板疲劳试验件制造技术

本实用新型专利技术公开了一种机翼壁板疲劳试验件，属于飞机疲劳强度试验领域。包括考核段(1)、过渡段(2)以及夹持段(3)，考核段(1)的两端分别通过过渡段(2)连接夹持段(3)，所述过渡段(2)的厚度自考核段(1)向夹持段(3)延伸的方向斜削变厚，所述考核段(1)中央开孔，形成考核区(11)，所述考核区(11)与过渡段(2)之间开孔，形成两端凹陷区(12)，考核段(1)两侧向内凹陷，形成两侧凹陷区(13)。本实用新型专利技术疲劳试验件采用圆角光滑过渡和厚度均匀斜削过渡相结合的方式，避免了试验件在夹持段提前破坏。试验中疲劳试验进行顺利，试验在大开口考核段的考核区附近发生破坏，优化效果显著。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于飞机疲劳强度试验领域，具体涉及一种机翼壁板疲劳试验件。
技术介绍
机翼壁板在应用之前需要进行疲劳试验，通常在疲劳试验件中间开孔，形成考核区，通过在疲劳试验件两端的夹持段处施加疲劳载荷从而对考核区附近的机翼壁板结构进行疲劳强度或疲劳极限的验证。现有的中小型飞机，结构尺寸较小，对大型机翼壁板大开口试验研究的很少，相应的试验件设计尤其是过渡段(位于夹持段与考核段之间)的设计缺少经验。设计出来的试验件，由于过渡段和加持段设计不合理导致试验载荷传递不均匀，过渡段存在较大应力集中，极易在过渡段提前发生疲劳破坏而非考核段，最终使得试验失去意义。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术提出了一种机翼壁板疲劳试验件，优化大开口疲劳试验过渡段，缓解应力集中程度，实现考核区域应力分布真实性，从而达到降低试验风险、减少试验成本的目的。本技术机翼壁板疲劳试验件的一个面附有蒙皮，疲劳试验件主要包括考核段、过渡段以及夹持段，考核段的两端分别通过过渡段连接夹持段，所述过渡段的厚度自考核段向夹持段延伸的方向斜削变厚，所述考核段中央开孔，形成考核区，所述考核区与过渡段之间开孔，形成两端凹陷区，考核段两侧向内凹陷，形成两侧凹陷区。过渡段在厚度上的斜削过渡实现了夹持段段与考核段的柔性过度，极大的缓解了过渡段应力集中程度，使得试验过程中过渡段应力分布趋于均匀，避免了试验件在夹持段及过渡段处提前发生破坏。优选的是，所述考核段在两端凹陷区处的孔内壁与所述蒙皮圆角过渡。两端凹陷区处凸显的蒙皮与长桁底部采用大圆角光滑过渡，使得疲劳试验中两端凹陷区与长桁底部应力分布均匀，避免裂纹从该处萌生。上述方案中优选的是，所述考核段在两侧凹陷区处的侧壁与所述蒙皮圆角过渡。两侧凹陷区处凸显的蒙皮与长桁底部采用大圆角光滑过渡，使得疲劳试验中两侧凹陷区与长桁底部应力分布均匀，避免裂纹从该处萌生。上述方案中优选的是，所述考核区为椭圆形结构，其长轴线与疲劳试验件受力方向平行或重合。从而能够保证在考核区附近有较大的受考核区域。本技术所设计的过渡段采用圆角光滑过渡和厚度均匀斜削过渡相结合的方式，避免了试验件在夹持段提前破坏。试验中疲劳试验进行顺利，试验在大开口考核段的考核区附近发生破坏，优化效果显著。附图说明图1为本技术机翼壁板疲劳试验件的一优选实施例的结构示意图。图2为机翼壁板疲劳试验件俯视图。其中，1为考核段，2为过渡段，3为夹持段，11为考核区，12为两端凹陷区，13为两侧凹陷区。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。本技术提出了一种机翼壁板疲劳试验件，优化大开口疲劳试验过渡段，缓解应力集中程度，实现考核区域应力分布真实性，从而达到降低试验风险、减少试验成本的目的。本技术机翼壁板疲劳试验件如图1或图2所示，其底面附有蒙皮，中间多处镂空设计，以使得蒙皮处于裸露状态，疲劳试验件主要包括考核段1、过渡段2以及夹持段3，考核段1的两端分别通过过渡段2连接夹持段3，所述过渡段2的厚度自考核段1向夹持段3延伸的方向斜削变厚，可以理解的是，考核段选用真实的机翼壁板结构，厚度为给定值，而夹持段厚度略大于机翼壁板，也就是说夹持段3的厚度大于考核段1的厚度，为缓解过渡段应力集中程度，使得试验过程中过渡段应力分布趋于均匀，避免试验件在夹持段及过渡段处提前发生破坏，过渡段在厚度上进行了斜削过渡设计，实现了夹持段段与考核段的柔性过度。参考图1或图2，所述考核段1中央开孔，形成考核区11，所述考核区11与过渡段2之间开孔，形成两端凹陷区12，考核段两侧向内凹陷，形成两侧凹陷区13。需要说明的是，考核段1为待考核的区域，主要是指考核区11附近的结构，如图1所示，主要是指椭圆形周侧的结构，两端凹陷区12以及两侧凹陷区13均为使应力分布均匀而进行的设计。可以理解的是，机翼壁板疲劳试验件为长方体结构，两端分别为夹持段，试验机上夹头与试验机下夹头分别夹持处两个夹持段，该夹持段和考核段厚度变化明显。如果按照以往的技术进行过渡段的设计，经常会发生夹持段提前疲劳破坏的情况，造成不必要的人力、物力损失，因而夹持段与考核段之间设计了斜削过渡的过渡段。另外，考核段中间开有椭圆形的孔，该孔较大，因此一般称该机翼壁板疲劳试验件为大开口疲劳试验件，本技术的目的就在于考核该大开口处的壁板疲劳性能，在疲劳试验中，通常会发生考核段除该开口处的其它处结构提前发生破会，为此，本实施例设置了两处缺口，具体为两端凹陷区12和两侧凹陷区13，两端凹陷区12是指在椭圆形考核区两端的月牙状结构的凹陷区，该月牙状结构包括两个弧形线构成，弧形线均向靠近过渡段的方向凸伸，与考核区开口的内环壁不同的是，凹陷区的内环壁是具有大圆角光滑过渡的，参考图1，凹陷区(包括两端凹陷区和两侧凹陷区)在靠近地面蒙皮处的面积较小，在远离蒙皮处的面积较大，例如两端凹陷区12的底面面积小于顶面面积。同理，两侧凹陷区13的结构参考图1，其自考核段1的两端向考核区1的中间处凹陷，形成类似双曲线的结构。两端凹陷区处凸显的蒙皮与长桁底部采用大圆角光滑过渡，使得疲劳试验中两端凹陷区与长桁底部应力分布均匀，避免裂纹从该处萌生。同理，两侧凹陷区处凸显的蒙皮与长桁底部采用大圆角光滑过渡，使得疲劳试验中两侧凹陷区与长桁底部应力分布均匀，避免裂纹从该处萌生。本实施例中，所述考核区为椭圆形结构，其长轴线与疲劳试验件受力方向平行或重合。从而能够保证在考核区附近有较大的受考核区域。本技术所设计的过渡段采用圆角光滑过渡和厚度均匀斜削过渡相结合的方式，避免了试验件在夹持段提前破坏。试验中疲劳试验进行顺利，试验在大开口考核段的考核区附近发生破坏，优化效果显著。最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机翼壁板疲劳试验件，所述机翼壁板疲劳试验件的一个面上附有蒙皮，其特征在于：包括考核段(1)、过渡段(2)以及夹持段(3)，考核段(1)的两端分别通过过渡段(2)连接夹持段(3)，所述过渡段(2)的厚度自考核段(1)向夹持段(3)延伸的方向斜削变厚，所述考核段(1)中央开孔，形成考核区(11)，所述考核区(11)与过渡段(2)之间开孔，形成两端凹陷区(12)，考核段(1)两侧向内凹陷，形成两侧凹陷区(13)。

【技术特征摘要】
1.一种机翼壁板疲劳试验件，所述机翼壁板疲劳试验件的一个面上附有蒙皮，其特征在于：包括考核段(1)、过渡段(2)以及夹持段(3)，考核段(1)的两端分别通过过渡段(2)连接夹持段(3)，所述过渡段(2)的厚度自考核段(1)向夹持段(3)延伸的方向斜削变厚，所述考核段(1)中央开孔，形成考核区(11)，所述考核区(11)与过渡段(2)之间开孔，形成两端凹陷区(12)，考核段(1)两侧向内凹...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱亮，张彦军，王新波，雷晓欣，
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