本發(fā)明屬于飛機強度試驗技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于對接壁板強度試驗的防失穩(wěn)裝置。

背景技術(shù)：

飛機具有垂尾與平尾，而垂尾與平尾之間的連接壁板是非對稱加筋結(jié)構(gòu)，為垂尾與平尾對接后的重要傳力結(jié)構(gòu)。由于該結(jié)構(gòu)為扇形非對稱結(jié)構(gòu)，載荷方向與后緣條呈一定角度(約38°)，為了使對接壁板的扇形邊界支持模擬真實安裝狀態(tài)又能夠保證載荷準確施加不因受彎而破壞，因此需要專門設(shè)計扇形結(jié)構(gòu)邊界支持方式及加載時的防失穩(wěn)裝置。以往對該類型試驗防失穩(wěn)的做法是設(shè)計類似刀口結(jié)構(gòu)或滾輪接觸試驗結(jié)構(gòu)表面，在加載時約束試件的彎曲變形，但對于該試驗，由于扇形邊界結(jié)構(gòu)處螺栓分布密集、結(jié)構(gòu)加筋及應(yīng)變計分布較多，試驗件變形方向上沒有刀口或滾輪的接觸空間，因此需要專門設(shè)計防失穩(wěn)裝置。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種用于對接壁板強度試驗的防失穩(wěn)裝置，解決上述問題。

為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種用于對接壁板強度試驗的防失穩(wěn)裝置，包括

固定與加載機構(gòu)，所述固定與加載機構(gòu)為固定基礎(chǔ)，以及提供試驗所需的加載動力，所述固定與加載機構(gòu)與對接壁板固定連接，所述加載動力作用于對接壁板的加載端；

對接壁板固定機構(gòu)，所述對接壁板固定機構(gòu)具有與所述對接壁板相匹配的安裝接口，并且對接壁板固定機構(gòu)與所述對接壁板的一端固定、對接壁板的另一端與所述固定與加載機構(gòu)固定，用于模擬對接壁板安裝于平尾處的結(jié) 構(gòu)狀態(tài)；

對接壁板防失穩(wěn)機構(gòu)，所述對接壁板防失穩(wěn)機構(gòu)夾持于對接壁板的兩側(cè)面且與所述固定與加載機構(gòu)固定連接，用于防止試驗加載時對接壁板的結(jié)構(gòu)變形。

進一步地，所述固定與加載機構(gòu)包括固定機構(gòu)和加載機構(gòu)；其中

固定機構(gòu)包括壓梁和承載立柱，承力立柱固定立于壓梁上，壓梁又固定置于承力地坪上；

加載機構(gòu)包括加載作動筒、加載杠桿、拉桿和加載傳力機構(gòu)，加載傳力機構(gòu)一端連接于對接壁板加載端，加載傳力機構(gòu)另一端連接在加載杠桿的中部，加載作動筒與拉桿的一端分別鉸接于加載杠桿的兩端，且加載作動筒與拉桿的另一端均分別與壓梁連接。

進一步地，所述加載傳力機構(gòu)包括加載單耳及加載雙耳。

進一步地，還包括測力傳感器，設(shè)置于所述加載單耳和加載雙耳之間，用于測量加載力。

進一步地，所述對接壁板固定機構(gòu)包括固定板、固定夾具和固定盒段，固定夾具一端通過固定板固定于承力墻，固定夾具另一端的弧形連接端通過固定盒段與對接壁板轉(zhuǎn)接固定。

進一步地，所述固定盒段包括不同形狀的盒段單元。

進一步地，對接壁板防失穩(wěn)機構(gòu)包括防失穩(wěn)固定板、防失穩(wěn)支撐軸和防失穩(wěn)夾板；防失穩(wěn)夾板為兩塊且夾持在對接壁板的兩側(cè)，每側(cè)的防失穩(wěn)夾板通過多個防失穩(wěn)支撐軸固定至防失穩(wěn)固定板，防失穩(wěn)固定板與承載立柱固定。

進一步地，所述對接壁板防失穩(wěn)機構(gòu)還包括滾輪和滾輪耳座，所述滾輪為圓環(huán)結(jié)構(gòu)且中間通孔設(shè)有螺紋，滾輪置與滾輪耳座滾輪槽內(nèi)，滾輪耳座抵于防失穩(wěn)夾板表面，在防失穩(wěn)支撐軸兩端設(shè)有螺紋且分別與滾輪和防失穩(wěn)固定板連接，通過調(diào)節(jié)滾輪實現(xiàn)防失穩(wěn)支撐軸對防失穩(wěn)夾板的作用力的大小。

進一步地，每側(cè)的防失穩(wěn)支撐軸為三個。

進一步地，所述對接壁板防失穩(wěn)機構(gòu)還包括木塊盒段，所述木塊盒段置 于防失穩(wěn)夾板之間的對接壁板的筋肋空隙中。

本發(fā)明的用于對接壁板強度試驗的防失穩(wěn)裝置通過固定盒段實現(xiàn)對扇形非對稱壁板的末端分段夾持，固定盒段通過螺栓與固定夾具組裝，固定夾具通過螺栓與固定板上，在固定于承力墻上實現(xiàn)對接壁板按要求姿態(tài)的精確固定。木塊盒段內(nèi)側(cè)與對接壁板表面貼合、外側(cè)安裝在防失穩(wěn)夾板上，夾持在對接壁板兩側(cè)面的防失穩(wěn)夾板通過螺栓組裝，外側(cè)通過滾輪接觸，將對接壁板加載過程中的變形約束在垂直平面內(nèi)，防止對接壁板加載過程中的失穩(wěn)。本發(fā)明中的與試件接觸的木塊盒段即為木質(zhì)材料。其質(zhì)地軟于對接壁板與防失穩(wěn)夾板等結(jié)構(gòu)，既能不影響對接壁板的強度和剛度，又避開了應(yīng)變計和對接壁板表面螺栓。

本發(fā)明的用于對接壁板強度試驗的防失穩(wěn)裝置能夠滿足試驗所需要求，又結(jié)構(gòu)簡單、易于操作、成本低廉。

附圖說明

此處的附圖被并入說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分，示出了符合本發(fā)明的實施例，并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。

圖1為本發(fā)明一實施例的用于對接壁板強度試驗的防失穩(wěn)裝置立體圖。

圖2為本發(fā)明一實施例的用于對接壁板強度試驗的防失穩(wěn)裝置側(cè)視圖。

圖3和圖4分別為本發(fā)明一實施例的對接壁板固定支持狀態(tài)的兩側(cè)視圖。

圖5和圖6為本發(fā)明一實施例的對接壁板防失穩(wěn)狀態(tài)的兩側(cè)視圖。

圖7為本發(fā)明一實施例的防失穩(wěn)固定板301示意圖。

圖8為本發(fā)明一實施例的固定板201正視圖。

圖9為本發(fā)明一實施例的固定板201俯視圖。

圖10為本發(fā)明一實施例的拉桿105示意圖。

圖11為本發(fā)明一實施例的防失穩(wěn)夾板303示意圖。

圖12為本發(fā)明一實施例的固定夾具202示意圖。

圖13中(a)和(b)為本發(fā)明一實施例的不同形狀的盒段單元204示意 圖。

圖14中(a)和(b)為本發(fā)明一實施例的木塊盒段304示意圖。

圖15為本發(fā)明一實施例的滾輪耳座306示意圖。

圖16為本發(fā)明一實施例的滾輪305示意圖。

其中

1-固定與加載機構(gòu)，11-固定結(jié)構(gòu)，12-加載機構(gòu)，101-壓梁，102-承載立柱，103-加載作動筒，104-加載杠桿，105-拉桿，106-加載傳力機構(gòu)，107-加載單耳，108-加載雙耳，109-測力傳感器；

2-對接壁板固定機構(gòu)，201-固定板，202-固定夾具，203-固定盒段，204-盒段單元；

3-對接壁板防失穩(wěn)機構(gòu)，301-防失穩(wěn)固定板，302-防失穩(wěn)支撐軸，303-防失穩(wěn)夾板，304-木塊盒段，305-滾輪，306-滾輪耳座；

4-承力地坪，5-承力墻，6-對接壁板。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行更加詳細的描述。在附圖中，自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。下面通過參考附圖描述的實施例是示例型的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造型勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或 元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明保護范圍的限制。

如圖1所示，本發(fā)明的用于對接壁板強度試驗的防失穩(wěn)裝置包括固定與加載機構(gòu)1、對接壁板固定機構(gòu)2和對接壁板防失穩(wěn)機構(gòu)3；固定與加載機構(gòu)1為固定基礎(chǔ)，以及提供試驗所需的加載動力，固定與加載機構(gòu)1與對接壁板6固定連接，加載動力作用于對接壁板6的加載端(如圖3或圖4所示的圓形通孔部位)；對接壁板固定機構(gòu)2具有與對接壁板6相匹配的安裝接口，安裝接口為扇形結(jié)構(gòu)，并且對接壁板固定機構(gòu)2與對接壁板6的安裝接口端固定、對接壁板6的另一端與固定與加載機構(gòu)1固定，用于模擬對接壁板6安裝于平尾處的結(jié)構(gòu)狀態(tài)；對接壁板防失穩(wěn)機構(gòu)3夾持于對接壁板6的兩側(cè)面且與固定與加載機構(gòu)1固定連接，用于防止試驗加載時對接壁板6的結(jié)構(gòu)變形，即防失穩(wěn)。

如圖1及圖2所示，固定與加載機構(gòu)1包括固定機構(gòu)11和加載機構(gòu)12；其中，固定機構(gòu)11包括壓梁101和承載立柱102，壓梁101和承力立柱102構(gòu)成承力框架固定置于承力地坪4上；加載機構(gòu)12包括加載作動筒103、加載杠桿104、拉桿105和加載傳力機構(gòu)106，加載傳力機構(gòu)106一端連接于對接壁板6加載端，加載傳力機構(gòu)106另一端連接在加載杠桿104的中部，加載作動筒103與拉桿105的一端分別鉸接于加載杠桿104的兩端，且加載作動筒103與拉桿105的另一端均分別與壓梁101連接。如圖10所示為加載杠桿104結(jié)構(gòu)的示意圖，加載作動筒103連接在圖的左端，拉桿105連接在圖示的右端，中間部分反向連接加載傳力機構(gòu)106。加載杠桿104中間部位為加載合力點，載荷方向沿垂向向下，載荷大小通過測力傳感器109控制。

如圖3所示，加載傳力機構(gòu)106包括加載單耳107及加載雙耳108。此外，加載機構(gòu)12中還包括測力傳感器109，設(shè)置于加載單耳107和加載雙耳108之間，用于測量加載力。

如圖4所示，對接壁板固定機構(gòu)2包括固定板201、固定夾具202和固定盒段203，固定夾具201一端通過固定板201固定于承力墻5，固定夾具202 另一端的弧形連接端通過固定盒段203與對接壁板6轉(zhuǎn)接固定。其中，固定板201結(jié)構(gòu)如圖8和圖9所示，固定板201上外圍的幾個通孔是用于通過螺栓安裝在承力墻5上，中間部位的通孔部分是與固定夾具202連接所用。固定夾具202的結(jié)構(gòu)如圖12所示，圖上三段部分為與對接壁板6連接的一端，與固定盒段203一起組裝使用組成安裝接口，相互之間通過螺栓穿過圖中的多個通孔進行連接。

如圖13及圖3、圖4所示，固定盒段203包括不同形狀的盒段單元204，在圖中13在僅示意了給出了兩個不同形狀的盒段單元204，由于圖3所示的為對接壁板6的加筋的一面，故在如圖3中盒段單元為便多個，如中間部分較大的、兩端部分約呈三角形的、以及靠近與前兩者兩鏈接的盒段單元，圖4所示的為對接壁板6的無加筋的一面，所以較為平滑，故此面盒段單元204較少。

如圖5和圖6所示，對接壁板防失穩(wěn)機構(gòu)3包括防失穩(wěn)固定板301、防失穩(wěn)支撐軸302和防失穩(wěn)夾板303；防失穩(wěn)夾板303為兩塊且夾持在對接壁板6的兩側(cè)，每側(cè)的防失穩(wěn)夾板303通過多個防失穩(wěn)支撐軸302固定至防失穩(wěn)固定板301，防失穩(wěn)固定板301與承載立柱102固定。

如圖7所示為防失穩(wěn)固定板301的示意圖，圖中具有三個防失穩(wěn)支撐軸302的安裝座，每個安裝座內(nèi)連接一根防失穩(wěn)支撐302，故每側(cè)的防失穩(wěn)支撐軸302也就是三個，安裝座內(nèi)也設(shè)有螺紋，與防失穩(wěn)支撐軸302的末端螺紋相匹配。

如圖11所示為防失穩(wěn)夾板303結(jié)構(gòu)示意圖，防失穩(wěn)夾板303大致為梯形，相對于對接壁板6的扇形的一部分，防失穩(wěn)夾板303上有許多連接孔，或用于連接木塊盒段304，或用于使防失穩(wěn)支撐軸穿過。

此外，對接壁板防失穩(wěn)機構(gòu)3還包括滾輪305和滾輪耳座306，滾輪305為圓環(huán)結(jié)構(gòu)且中間通孔設(shè)有螺紋，滾輪305置與滾輪耳座306滾輪槽內(nèi)，滾輪耳座306抵于防失穩(wěn)夾板303表面，在防失穩(wěn)支撐軸302兩端設(shè)有螺紋且分別與滾輪305和防失穩(wěn)固定板301連接，通過調(diào)節(jié)滾輪305實現(xiàn)防失穩(wěn)支 撐軸302對防失穩(wěn)夾板303的作用力的大小。如圖15所示的滾輪耳座及圖16所示的滾輪，滾輪305安裝在滾輪耳座306的安裝槽內(nèi)，滾輪耳座306上與安裝滾輪后相平行的兩側(cè)面抵于防失穩(wěn)夾板303上，防失穩(wěn)支撐軸302穿過滾輪305中間的螺紋孔，通過調(diào)節(jié)滾輪305實現(xiàn)防失穩(wěn)支撐軸302的伸縮，進而實現(xiàn)調(diào)節(jié)防失穩(wěn)支撐軸302對防失穩(wěn)夾板303的作用力的大小。

此外，對接壁板防失穩(wěn)機構(gòu)3還包括木塊盒段304，木塊盒段304置于防失穩(wěn)夾板303之間的對接壁板的筋肋空隙中，木塊盒段304結(jié)構(gòu)參照圖14中(a)和(b)所示，其中平滑一面(即如圖14-a所示的一面)與防失穩(wěn)夾板303貼合，具有不規(guī)則的一面(即如圖14-b所示的一面)是按照對接壁板6的筋肋走向以及為了避開穿過連接木塊盒段與防失穩(wěn)夾板的螺栓所形成的。

下面對本發(fā)明的用于對接壁板強度試驗的防失穩(wěn)裝置工作過程或原理做進一步詳細說明：

進行垂尾壁板平尾對接處結(jié)構(gòu)選型試驗時，試驗件由委托方提供，試驗件即為對接壁板6。對接壁板6扇形端部用固定盒段203通過螺栓連接于固定夾具202上，固定夾具202通過螺栓與固定板201組裝，固定板201再通過承力墻螺栓安裝于承力墻5上，實現(xiàn)對接壁板6的安裝與固定。

加載杠桿104一端通過拉桿105連接于壓梁101上，另一端通過加載作動筒103進行載荷輸出，加載杠桿104中間部位為加載合力點，載荷通過加載單雙耳及測力傳感器109傳遞到對接壁板6的加載端，載荷方向沿垂向向下(即加載作動筒103做出的是拉的動作)，載荷大小通過測力傳感器109控制，此加載方法合理避免了對接壁板6與眾多夾具之間的干涉，又實現(xiàn)了載荷的準確施加。

另外，還設(shè)計包括了木塊盒段304，對接壁板6兩側(cè)的木塊盒段304內(nèi)側(cè)均按照與對接壁板6貼合進行外形加工，并避開安裝于此處的應(yīng)變計和對接壁板6的安裝螺栓，外側(cè)通過螺栓與兩側(cè)防失穩(wěn)夾板303上，兩側(cè)防失穩(wěn)夾板303通過連接螺栓進行安裝，形成一個能夠防止對接壁板6加載過程失穩(wěn)又不影響結(jié)構(gòu)強度的防失穩(wěn)裝置，在兩側(cè)防失穩(wěn)夾板303的外表面分別布置 三個滾輪305，將試件的變形約束在垂直平面內(nèi)。

本發(fā)明的用于對接壁板強度試驗的防失穩(wěn)裝置通過固定盒段203實現(xiàn)對扇形非對稱壁板的末端分段夾持，固定盒段203通過螺栓與固定夾具202組裝，固定夾具202通過螺栓與固定板201上，在固定于承力墻上實現(xiàn)對接壁板按要求姿態(tài)的精確固定。木塊盒段304內(nèi)側(cè)與對接壁板表面貼合、外側(cè)安裝在防失穩(wěn)夾板303上，夾持在對接壁板兩側(cè)面的防失穩(wěn)夾板303通過螺栓組裝，外側(cè)通過滾輪305接觸，將對接壁板6加載過程中的變形約束在垂直平面內(nèi)，防止對接壁板加載過程中的失穩(wěn)。本發(fā)明中的與試件接觸的木塊盒段即為木質(zhì)材料。其質(zhì)地軟于對接壁板6與防失穩(wěn)夾板303等結(jié)構(gòu)，既能不影響對接壁板6的強度和剛度，又避開了應(yīng)變計和對接壁板6表面螺栓。

本發(fā)明的用于對接壁板強度試驗的防失穩(wěn)裝置能夠滿足試驗所需要求，又結(jié)構(gòu)簡單、易于操作、成本低廉。

以上所述，僅為本發(fā)明的最優(yōu)具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護范圍為準。