一種大載荷下機(jī)身主承力結(jié)構(gòu)件的地面驗(yàn)證方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于飛機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種大載荷下機(jī)身主承力結(jié)構(gòu)件的地面驗(yàn)證方法。所述方法包含以下步驟：1.1)分析橫梁1在機(jī)體內(nèi)的變形情況；1.2)簡(jiǎn)化機(jī)身對(duì)橫梁1的支撐，形成初步模擬支撐結(jié)構(gòu)方案；1.3)分析橫梁1在初步模擬支撐結(jié)構(gòu)下的變形情況；1.4)匹配簡(jiǎn)化前后試驗(yàn)件變形情況，得到最終模擬支撐結(jié)構(gòu)參數(shù)；1.5)開展最終模擬支撐結(jié)構(gòu)和試驗(yàn)夾具的制造，開展地面驗(yàn)證試驗(yàn)。本發(fā)明簡(jiǎn)化了試驗(yàn)件(橫梁1)支撐結(jié)構(gòu)方案，減少試驗(yàn)輔助零件的使用，大量節(jié)約試驗(yàn)成本和周期。
【專利說(shuō)明】一種大載荷下機(jī)身主承力結(jié)構(gòu)件的地面驗(yàn)證方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于飛機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種大載荷下機(jī)身主承力結(jié)構(gòu)件的地面驗(yàn)證方法。

【背景技術(shù)】
[0002]參見圖1，在某型飛機(jī)設(shè)計(jì)過(guò)程中，前起落架安裝點(diǎn)所在框上采用了一個(gè)帶高向耳片的橫梁1，即主承力結(jié)構(gòu)件。該橫梁I采用鈦合金激光成形方法制成，該技術(shù)屬首次裝機(jī)，需進(jìn)行充分的地面驗(yàn)證后才能裝機(jī)使用。
[0003]主承力結(jié)構(gòu)件與機(jī)身有多處連接點(diǎn)，邊界條件復(fù)雜，不利于開展地面驗(yàn)證試驗(yàn)。此種情況下，通常制造一個(gè)機(jī)身段作為主承力結(jié)構(gòu)件的支撐段進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)。此種方法需要額外制造大量零件作為輔助，試驗(yàn)成本高，周期長(zhǎng)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提出一種地面試驗(yàn)驗(yàn)證方法，簡(jiǎn)化大載荷下機(jī)身主承力結(jié)構(gòu)件地面驗(yàn)證試驗(yàn)，減少試驗(yàn)夾具的使用，并保證試驗(yàn)準(zhǔn)確性。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種大載荷下機(jī)身主承力結(jié)構(gòu)件的地面驗(yàn)證方法，其特征為所述方法包含以下步驟:
[0006]1.1)分析橫梁I在機(jī)體內(nèi)的變形情況:橫梁I通過(guò)螺接、鉚接安裝在機(jī)體結(jié)構(gòu)2上，前起落架3通過(guò)軸承安裝在橫梁I的耳片4上；根據(jù)機(jī)體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙，建立橫梁I所在艙段的有限元模型，按試驗(yàn)工況進(jìn)行加載，提取在各個(gè)試驗(yàn)工況下橫梁I的變形情況；
[0007]1.2)簡(jiǎn)化機(jī)身對(duì)橫梁I的支撐，形成初步模擬支撐結(jié)構(gòu)方案:在保證集中載荷在橫梁I內(nèi)傳遞路線基礎(chǔ)上，對(duì)橫梁I的支撐邊界進(jìn)行簡(jiǎn)化，忽略掉支撐剛度較弱的結(jié)構(gòu)，合并支撐形式類似的結(jié)構(gòu)，形成初步模擬支撐結(jié)構(gòu)，使用支撐件A5、支撐件B6和過(guò)渡梁7模擬機(jī)身支撐；
[0008]1.3)分析橫梁I在初步模擬支撐結(jié)構(gòu)下的變形情況:根據(jù)初步模擬支撐結(jié)構(gòu)建立有限元模型，按試驗(yàn)工況進(jìn)行加載，提取在各個(gè)試驗(yàn)工況下，橫梁I的變形情況；
[0009]1.4)匹配簡(jiǎn)化前后試驗(yàn)件變形情況，得到最終模擬支撐結(jié)構(gòu)參數(shù):對(duì)比簡(jiǎn)化前后的變形情況，調(diào)整初步模擬支撐結(jié)構(gòu)的支撐剛度，使各個(gè)工況下簡(jiǎn)化前后橫梁變形量相同，即得到了最終模擬支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)參數(shù)；
[0010]1.5)開展最終模擬支撐結(jié)構(gòu)和試驗(yàn)夾具的制造，開展地面驗(yàn)證試驗(yàn)。
[0011]本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明一種大載荷下機(jī)身主承力結(jié)構(gòu)件的地面驗(yàn)證方法，簡(jiǎn)化了試驗(yàn)件(橫梁I)支撐結(jié)構(gòu)方案，減少試驗(yàn)輔助零件的使用，大量節(jié)約試驗(yàn)成本和周期。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本發(fā)明中的前起落架橫梁的實(shí)際安裝結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為本發(fā)明中的初步模擬支撐結(jié)構(gòu)方案示意圖；
[0014]圖3為本發(fā)明中的最終模擬支撐結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]其中:1-橫梁，2-機(jī)體結(jié)構(gòu)，3-前起落架，4-耳片，5-支撐件A、6_支撐件B，7 -過(guò)渡梁，8-試驗(yàn)件，9-軸承孔，10-接頭A、ll-接頭B。

【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合說(shuō)明書附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0017]I)分析橫梁I在機(jī)體內(nèi)的變形情況:帶高向耳片的橫梁結(jié)構(gòu)及其在機(jī)體內(nèi)安裝方式見圖1，橫梁I通過(guò)螺接、鉚接安裝在機(jī)體結(jié)構(gòu)2上，前起落架3通過(guò)軸承安裝在橫梁I的耳片4上；根據(jù)機(jī)體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙，建立橫梁I所在艙段的有限元模型，按試驗(yàn)工況進(jìn)行加載，提取在各個(gè)試驗(yàn)工況下橫梁I的變形情況。
[0018]2)簡(jiǎn)化機(jī)身對(duì)橫梁I的支撐，形成初步模擬支撐結(jié)構(gòu)方案:在保證集中載荷在橫梁I內(nèi)傳遞路線基礎(chǔ)上，對(duì)橫梁I的支撐邊界進(jìn)行簡(jiǎn)化，合并支撐形式類似的結(jié)構(gòu)，忽略掉支撐剛度較弱的結(jié)構(gòu)，形成初步模擬支撐結(jié)構(gòu)，使用支撐件A 5、支撐件B 6和過(guò)渡梁7模擬機(jī)身支撐；在簡(jiǎn)化過(guò)程中，若無(wú)法確定一個(gè)支撐結(jié)構(gòu)剛度對(duì)支撐結(jié)構(gòu)的影響，則保留該結(jié)構(gòu)。
[0019]3)分析橫梁I在初步模擬支撐結(jié)構(gòu)下的變形情況:根據(jù)初步模擬支撐結(jié)構(gòu)建立有限元模型，按試驗(yàn)工況進(jìn)行加載，提取在各個(gè)試驗(yàn)工況下，橫梁I的變形情況。
[0020]4)匹配簡(jiǎn)化前后試驗(yàn)件變形情況，得到最終模擬支撐結(jié)構(gòu)參數(shù):對(duì)比簡(jiǎn)化前后的變形情況，調(diào)整初步模擬支撐結(jié)構(gòu)的支撐剛度，使各個(gè)工況下簡(jiǎn)化前后橫梁變形量相同，最大變形量不超過(guò)5%，即得到了最終模擬支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)參數(shù)，必要時(shí)可使用優(yōu)化分析軟件來(lái)進(jìn)行支撐剛度優(yōu)化。
[0021]5)開展最終模擬支撐結(jié)構(gòu)和試驗(yàn)夾具的制造，開展地面驗(yàn)證試驗(yàn):經(jīng)計(jì)算分析得到模擬支撐結(jié)構(gòu)方案，見圖3，8為橫梁試驗(yàn)件，將橫梁I兩端改為接頭AlO和接頭BI I，用來(lái)與剛性承力墻連接；過(guò)渡梁7為模擬支撐結(jié)構(gòu)，接頭4為橫梁的一部分，與過(guò)渡梁7通過(guò)螺栓連接，過(guò)渡梁7另一端通過(guò)夾具與剛性承力墻連接剛性承力墻連接；加載機(jī)通過(guò)軸承孔9對(duì)試驗(yàn)件進(jìn)行加載試驗(yàn)。
【權(quán)利要求】
1.一種大載荷下機(jī)身主承力結(jié)構(gòu)件的地面驗(yàn)證方法，其特征為所述方法包含以下步驟: 1.1)分析橫梁(1)在機(jī)體內(nèi)的變形情況:橫梁(1)通過(guò)螺接、鉚接安裝在機(jī)體結(jié)構(gòu)(2)上，前起落架(3)通過(guò)軸承安裝在橫梁(1)的耳片(4)上；根據(jù)機(jī)體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙，建立橫梁(1)所在艙段的有限元模型，按試驗(yàn)工況進(jìn)行加載，提取在各個(gè)試驗(yàn)工況下橫梁(1)的變形情況； 1.2)簡(jiǎn)化機(jī)身對(duì)橫梁(1)的支撐，形成初步模擬支撐結(jié)構(gòu)方案:在保證集中載荷在橫梁(1)內(nèi)傳遞路線基礎(chǔ)上，對(duì)橫梁(1)的支撐邊界進(jìn)行簡(jiǎn)化，忽略掉支撐剛度較弱的結(jié)構(gòu)，合并支撐形式類似的結(jié)構(gòu)，形成初步模擬支撐結(jié)構(gòu)，使用支撐件A(5)、支撐件B(6)和過(guò)渡梁(7)模擬機(jī)身支撐； 1.3)分析橫梁(1)在初步模擬支撐結(jié)構(gòu)下的變形情況:根據(jù)初步模擬支撐結(jié)構(gòu)建立有限元模型，按試驗(yàn)工況進(jìn)行加載，提取在各個(gè)試驗(yàn)工況下，橫梁(1)的變形情況； 1.4)匹配簡(jiǎn)化前后試驗(yàn)件變形情況，得到最終模擬支撐結(jié)構(gòu)參數(shù):對(duì)比簡(jiǎn)化前后的變形情況，調(diào)整初步模擬支撐結(jié)構(gòu)的支撐剛度，使各個(gè)工況下簡(jiǎn)化前后橫梁變形量相同，即得到了最終模擬支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)參數(shù)； 1.5)開展最終模擬支撐結(jié)構(gòu)和試驗(yàn)夾具的制造，開展地面驗(yàn)證試驗(yàn)。
【文檔編號(hào)】B64F5/00GK104477404SQ201410668660
【公開日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月19日
【發(fā)明者】金鳳新, 丁慶東, 李光超 申請(qǐng)人:中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司沈陽(yáng)飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所