本實(shí)用新型屬于飛機(jī)疲勞強(qiáng)度試驗(yàn)領(lǐng)域，具體涉及一種機(jī)翼壁板疲勞試驗(yàn)件。

背景技術(shù)：

機(jī)翼壁板在應(yīng)用之前需要進(jìn)行疲勞試驗(yàn)，通常在疲勞試驗(yàn)件中間開孔，形成考核區(qū)，通過在疲勞試驗(yàn)件兩端的夾持段處施加疲勞載荷從而對(duì)考核區(qū)附近的機(jī)翼壁板結(jié)構(gòu)進(jìn)行疲勞強(qiáng)度或疲勞極限的驗(yàn)證。

現(xiàn)有的中小型飛機(jī)，結(jié)構(gòu)尺寸較小，對(duì)大型機(jī)翼壁板大開口試驗(yàn)研究的很少，相應(yīng)的試驗(yàn)件設(shè)計(jì)尤其是過渡段(位于夾持段與考核段之間)的設(shè)計(jì)缺少經(jīng)驗(yàn)。設(shè)計(jì)出來的試驗(yàn)件，由于過渡段和加持段設(shè)計(jì)不合理導(dǎo)致試驗(yàn)載荷傳遞不均勻，過渡段存在較大應(yīng)力集中，極易在過渡段提前發(fā)生疲勞破壞而非考核段，最終使得試驗(yàn)失去意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本實(shí)用新型提出了一種機(jī)翼壁板疲勞試驗(yàn)件，優(yōu)化大開口疲勞試驗(yàn)過渡段，緩解應(yīng)力集中程度，實(shí)現(xiàn)考核區(qū)域應(yīng)力分布真實(shí)性，從而達(dá)到降低試驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)、減少試驗(yàn)成本的目的。

本實(shí)用新型機(jī)翼壁板疲勞試驗(yàn)件的一個(gè)面附有蒙皮，疲勞試驗(yàn)件主要包括考核段、過渡段以及夾持段，考核段的兩端分別通過過渡段連接夾持段，所述過渡段的厚度自考核段向夾持段延伸的方向斜削變厚，所述考核段中央開孔，形成考核區(qū)，所述考核區(qū)與過渡段之間開孔，形成兩端凹陷區(qū)，考核段兩側(cè)向內(nèi)凹陷，形成兩側(cè)凹陷區(qū)。

過渡段在厚度上的斜削過渡實(shí)現(xiàn)了夾持段段與考核段的柔性過度，極大的緩解了過渡段應(yīng)力集中程度，使得試驗(yàn)過程中過渡段應(yīng)力分布趨于均勻，避免了試驗(yàn)件在夾持段及過渡段處提前發(fā)生破壞。

優(yōu)選的是，所述考核段在兩端凹陷區(qū)處的孔內(nèi)壁與所述蒙皮圓角過渡。兩端凹陷區(qū)處凸顯的蒙皮與長(zhǎng)桁底部采用大圓角光滑過渡，使得疲勞試驗(yàn)中兩端凹陷區(qū)與長(zhǎng)桁底部應(yīng)力分布均勻，避免裂紋從該處萌生。

上述方案中優(yōu)選的是，所述考核段在兩側(cè)凹陷區(qū)處的側(cè)壁與所述蒙皮圓角過渡。兩側(cè)凹陷區(qū)處凸顯的蒙皮與長(zhǎng)桁底部采用大圓角光滑過渡，使得疲勞試驗(yàn)中兩側(cè)凹陷區(qū)與長(zhǎng)桁底部應(yīng)力分布均勻，避免裂紋從該處萌生。

上述方案中優(yōu)選的是，所述考核區(qū)為橢圓形結(jié)構(gòu)，其長(zhǎng)軸線與疲勞試驗(yàn)件受力方向平行或重合。從而能夠保證在考核區(qū)附近有較大的受考核區(qū)域。

本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的過渡段采用圓角光滑過渡和厚度均勻斜削過渡相結(jié)合的方式，避免了試驗(yàn)件在夾持段提前破壞。試驗(yàn)中疲勞試驗(yàn)進(jìn)行順利，試驗(yàn)在大開口考核段的考核區(qū)附近發(fā)生破壞，優(yōu)化效果顯著。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型機(jī)翼壁板疲勞試驗(yàn)件的一優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為機(jī)翼壁板疲勞試驗(yàn)件俯視圖。

其中，1為考核段，2為過渡段，3為夾持段，11為考核區(qū)，12為兩端凹陷區(qū)，13為兩側(cè)凹陷區(qū)。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型實(shí)施的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行更加詳細(xì)的描述。在附圖中，自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)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(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。

在本實(shí)用新型的描述中，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實(shí)用新型和簡(jiǎn)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(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制。

本實(shí)用新型提出了一種機(jī)翼壁板疲勞試驗(yàn)件，優(yōu)化大開口疲勞試驗(yàn)過渡段，緩解應(yīng)力集中程度，實(shí)現(xiàn)考核區(qū)域應(yīng)力分布真實(shí)性，從而達(dá)到降低試驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)、減少試驗(yàn)成本的目的。

本實(shí)用新型機(jī)翼壁板疲勞試驗(yàn)件如圖1或圖2所示，其底面附有蒙皮，中間多處鏤空設(shè)計(jì)，以使得蒙皮處于裸露狀態(tài)，疲勞試驗(yàn)件主要包括考核段1、過渡段2以及夾持段3，考核段1的兩端分別通過過渡段2連接夾持段3，所述過渡段2的厚度自考核段1向夾持段3延伸的方向斜削變厚，可以理解的是，考核段選用真實(shí)的機(jī)翼壁板結(jié)構(gòu)，厚度為給定值，而夾持段厚度略大于機(jī)翼壁板，也就是說夾持段3的厚度大于考核段1的厚度，為緩解過渡段應(yīng)力集中程度，使得試驗(yàn)過程中過渡段應(yīng)力分布趨于均勻，避免試驗(yàn)件在夾持段及過渡段處提前發(fā)生破壞，過渡段在厚度上進(jìn)行了斜削過渡設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了夾持段段與考核段的柔性過度。

參考圖1或圖2，所述考核段1中央開孔，形成考核區(qū)11，所述考核區(qū)11與過渡段2之間開孔，形成兩端凹陷區(qū)12，考核段兩側(cè)向內(nèi)凹陷，形成兩側(cè)凹陷區(qū)13。

需要說明的是，考核段1為待考核的區(qū)域，主要是指考核區(qū)11附近的結(jié)構(gòu)，如圖1所示，主要是指橢圓形周側(cè)的結(jié)構(gòu)，兩端凹陷區(qū)12以及兩側(cè)凹陷區(qū)13均為使應(yīng)力分布均勻而進(jìn)行的設(shè)計(jì)。

可以理解的是，機(jī)翼壁板疲勞試驗(yàn)件為長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，兩端分別為夾持段，試驗(yàn)機(jī)上夾頭與試驗(yàn)機(jī)下夾頭分別夾持處兩個(gè)夾持段，該夾持段和考核段厚度變化明顯。如果按照以往的技術(shù)進(jìn)行過渡段的設(shè)計(jì)，經(jīng)常會(huì)發(fā)生夾持段提前疲勞破壞的情況，造成不必要的人力、物力損失，因而夾持段與考核段之間設(shè)計(jì)了斜削過渡的過渡段。另外，考核段中間開有橢圓形的孔，該孔較大，因此一般稱該機(jī)翼壁板疲勞試驗(yàn)件為大開口疲勞試驗(yàn)件，本實(shí)用新型的目的就在于考核該大開口處的壁板疲勞性能，在疲勞試驗(yàn)中，通常會(huì)發(fā)生考核段除該開口處的其它處結(jié)構(gòu)提前發(fā)生破會(huì)，為此，本實(shí)施例設(shè)置了兩處缺口，具體為兩端凹陷區(qū)12和兩側(cè)凹陷區(qū)13，兩端凹陷區(qū)12是指在橢圓形考核區(qū)兩端的月牙狀結(jié)構(gòu)的凹陷區(qū)，該月牙狀結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)弧形線構(gòu)成，弧形線均向靠近過渡段的方向凸伸，與考核區(qū)開口的內(nèi)環(huán)壁不同的是，凹陷區(qū)的內(nèi)環(huán)壁是具有大圓角光滑過渡的，參考圖1，凹陷區(qū)(包括兩端凹陷區(qū)和兩側(cè)凹陷區(qū))在靠近地面蒙皮處的面積較小，在遠(yuǎn)離蒙皮處的面積較大，例如兩端凹陷區(qū)12的底面面積小于頂面面積。

同理，兩側(cè)凹陷區(qū)13的結(jié)構(gòu)參考圖1，其自考核段1的兩端向考核區(qū)1的中間處凹陷，形成類似雙曲線的結(jié)構(gòu)。

兩端凹陷區(qū)處凸顯的蒙皮與長(zhǎng)桁底部采用大圓角光滑過渡，使得疲勞試驗(yàn)中兩端凹陷區(qū)與長(zhǎng)桁底部應(yīng)力分布均勻，避免裂紋從該處萌生。

同理，兩側(cè)凹陷區(qū)處凸顯的蒙皮與長(zhǎng)桁底部采用大圓角光滑過渡，使得疲勞試驗(yàn)中兩側(cè)凹陷區(qū)與長(zhǎng)桁底部應(yīng)力分布均勻，避免裂紋從該處萌生。

本實(shí)施例中，所述考核區(qū)為橢圓形結(jié)構(gòu)，其長(zhǎng)軸線與疲勞試驗(yàn)件受力方向平行或重合。從而能夠保證在考核區(qū)附近有較大的受考核區(qū)域。

本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的過渡段采用圓角光滑過渡和厚度均勻斜削過渡相結(jié)合的方式，避免了試驗(yàn)件在夾持段提前破壞。試驗(yàn)中疲勞試驗(yàn)進(jìn)行順利，試驗(yàn)在大開口考核段的考核區(qū)附近發(fā)生破壞，優(yōu)化效果顯著。

最后需要指出的是：以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制。盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。