一種梁對(duì)接性能試驗(yàn)件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及航空復(fù)合材料整體制造技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種梁對(duì)接性能試驗(yàn)件。
【背景技術(shù)】
[0002]目前復(fù)合材料已廣泛應(yīng)用于航空領(lǐng)域，復(fù)合材料梁對(duì)接采用螺栓連接。因此在強(qiáng)度校核時(shí)，需要進(jìn)行對(duì)接區(qū)的強(qiáng)度校核。但不同鋪層順序、不同材料體系的復(fù)合材料梁對(duì)接的性能是不同的，因此梁對(duì)接性能測(cè)試試驗(yàn)需要在每個(gè)型號(hào)中進(jìn)行。
[0003]此前梁對(duì)接性能試驗(yàn)件采用復(fù)合材料平板與金屬板直接用螺栓連接的試驗(yàn)件形式。試驗(yàn)時(shí)，在MTS機(jī)夾持，施加拉伸載荷。該試驗(yàn)件設(shè)計(jì)簡單，試驗(yàn)實(shí)施方便，但試驗(yàn)實(shí)施時(shí)，在試驗(yàn)件連接區(qū)的截面上會(huì)產(chǎn)生偏心彎矩，試驗(yàn)件最終破壞模式為復(fù)合破壞，不是單純的剪切破壞。如果試驗(yàn)件厚度越大，彎矩越大，得到的對(duì)接性能越低，使得復(fù)合材料梁對(duì)接的性能沒有完全得到發(fā)揮。因此，現(xiàn)階段亟需解決的問題是需要設(shè)計(jì)一種梁對(duì)接性能試驗(yàn)件，避免試驗(yàn)件產(chǎn)生偏心彎矩、出現(xiàn)復(fù)合破壞，提高梁對(duì)接的性能，為飛機(jī)減重。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單合理、裝置穩(wěn)定性高的梁對(duì)接性能試驗(yàn)件。
[0005]本實(shí)用新型的目的通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):包括:包括槽形梁、上壁板、下壁板、平板、L型角盒、槽型角盒、支持件及加載件，其中，槽形梁兩兩一組且槽開口背向設(shè)置，槽形梁之間設(shè)置有槽型角盒將兩槽形梁的腹板與槽型角盒固定連接，槽形梁的背側(cè)腹板上設(shè)置有平板，平板通過槽形梁內(nèi)側(cè)設(shè)置的L型角盒將平板與槽形梁對(duì)接處的腹板固定連接，槽形梁的上槽邊、槽形梁的下槽邊分別與上壁板、下壁板固定連接，下壁板放置于兩個(gè)支持件上，上壁板上設(shè)置有加載件。
[0006]上述方案中優(yōu)選的是，槽形梁對(duì)接處通過第一螺栓將槽形梁、平板以及所述槽形梁內(nèi)設(shè)置的L型角盒固定連接。
[0007]本實(shí)用新型所提供的梁對(duì)接性能試驗(yàn)件的有益效果在于，結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，將復(fù)合材料層壓板改為槽形梁結(jié)構(gòu)，把原結(jié)構(gòu)改為對(duì)稱形式，使對(duì)接區(qū)截面偏心彎矩相互抵消，試驗(yàn)件最終破壞模式為單純的剪切破壞。并且試驗(yàn)件的兩端放在夾持件上，在試驗(yàn)實(shí)施時(shí)，直接在對(duì)接區(qū)加載，試驗(yàn)實(shí)施更方便，避免設(shè)計(jì)復(fù)雜的夾具，試驗(yàn)機(jī)的加載噸位也可以提高，可進(jìn)行更厚的復(fù)合材料梁對(duì)接性能性能測(cè)試。裝置穩(wěn)定性高，安全可靠。
【附圖說明】
[0008]圖1是按照本實(shí)用新型的梁對(duì)接性能試驗(yàn)件的一優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖2是按照本實(shí)用新型的梁對(duì)接性能試驗(yàn)件的圖1所示實(shí)施例的A-A剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖3是按照本實(shí)用新型的梁對(duì)接性能試驗(yàn)件的圖1所示實(shí)施例的B-B剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]附圖標(biāo)記:
[0012]1-槽形梁、2-上壁板、3-下壁板、4-平板、5-L型角盒、6-槽型角盒、7-第一螺栓、8-第二螺栓、9-第三螺栓、10-支持件、11-加載件。
【具體實(shí)施方式】
[0013]為了更好地理解按照本實(shí)用新型方案的梁對(duì)接性能試驗(yàn)件，下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的梁對(duì)接性能試驗(yàn)件的一優(yōu)選實(shí)施例作進(jìn)一步闡述說明。
[0014]如圖1-3所述的梁對(duì)接性能試驗(yàn)件，包括槽形梁1、上壁板2、下壁板3、平板4、L型角盒5、槽型角盒6、支持件10及加載件11，其中，槽形梁I兩兩一組且槽開口背向設(shè)置，槽形梁I之間設(shè)置有槽型角盒6將兩槽形梁I的腹板與槽型角盒6固定連接，槽形梁I的背側(cè)腹板上設(shè)置有平板4，平板4通過槽形梁I內(nèi)側(cè)設(shè)置的L型角盒5將平板4與槽形梁I對(duì)接處的腹板固定連接，槽形梁I的上槽邊、槽形梁I的下槽邊分別與上壁板2、下壁板3固定連接，下壁板3放置于兩個(gè)支持件10上，上壁板2上設(shè)置有加載件11。槽形梁I對(duì)接處通過第一螺栓7將槽形梁1、平板4以及槽形梁I內(nèi)設(shè)置的L型角盒5固定連接。槽型角盒6通過第二螺栓8與兩槽形梁I的腹板固定連接。上壁板2與槽形梁I的槽邊、下壁板3與槽形梁I的槽邊通過第三螺栓9固定連接。
[0015]在具體的使用過程中，本實(shí)用新型提供的一種梁對(duì)接性能試驗(yàn)件，用于測(cè)試復(fù)合材料梁對(duì)接性能。試驗(yàn)件包括槽形梁1、上壁板2、下壁板3、平板4、L型角盒5、槽型角盒6、螺栓7、螺栓8、螺栓9、支持件10及加載件11，四段槽形梁I兩兩一組，其腹板由兩塊平板4和四個(gè)L型角盒5分別用螺栓7固定，然后連接好的兩根梁通過兩個(gè)槽型角盒3在梁腹板處用螺栓5固定，上槽邊與上壁板2用螺栓9固定，下槽邊與下壁板3用螺栓9固定。試驗(yàn)實(shí)施時(shí)，將試驗(yàn)件直接放置于兩個(gè)支持件10上，在加載件11上施加載荷。兩塊平板4和四個(gè)L型角盒5相當(dāng)于四段槽形梁I的連接構(gòu)件，通過螺栓7把四段槽形梁I裝配成兩根梁；兩根梁與兩個(gè)槽型角盒6通過螺栓8在梁的兩端腹板上連接，四段槽形梁I本身無任何連接關(guān)系。兩根梁上表面與上壁板2通過螺栓9連接，下表面與下壁板3通過螺栓9連接。
[0016]試驗(yàn)加載時(shí)，直接將試驗(yàn)件放在支持件10上，在加載件11上施加壓縮載荷即可獲得復(fù)合材料梁對(duì)接性能數(shù)據(jù)。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型提供的梁對(duì)接性能試驗(yàn)件將復(fù)合材料層壓板改為槽形梁I結(jié)構(gòu)，把原結(jié)構(gòu)改為對(duì)稱形式，使對(duì)接區(qū)截面偏心彎矩相互抵消，試驗(yàn)件最終破壞模式為單純的剪切破壞，并且試驗(yàn)件的兩端放在夾持件10上，在試驗(yàn)實(shí)施時(shí)，直接在對(duì)接區(qū)加載，試驗(yàn)實(shí)施更方便，避免設(shè)計(jì)復(fù)雜的夾具，試驗(yàn)機(jī)的加載噸位也可以提高，可進(jìn)行更厚的復(fù)合材料梁對(duì)接性能性能測(cè)試。
[0018]以上結(jié)合本實(shí)用新型的梁對(duì)接性能試驗(yàn)件具體實(shí)施例做了詳細(xì)描述，但并非是對(duì)本實(shí)用新型的限制，凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡單修改均屬于本實(shí)用新型的技術(shù)范圍，還需要說明的是，按照本實(shí)用新型的梁對(duì)接性能試驗(yàn)件技術(shù)方案的范疇包括上述各部分之間的任意組合。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種梁對(duì)接性能試驗(yàn)件，其特征在于，包括:包括槽形梁(I)、上壁板(2)、下壁板(3)、平板(4)、L型角盒(5)、槽型角盒(6)、支持件(10)及加載件(11)，其中，槽形梁(I)兩兩一組且槽開口背向設(shè)置，槽形梁(I)之間設(shè)置有槽型角盒(6)將兩槽形梁(I)的腹板與槽型角盒出)固定連接，槽形梁(I)的背側(cè)腹板上設(shè)置有平板(4)，平板(4)通過槽形梁(I)內(nèi)側(cè)設(shè)置的L型角盒(5)將平板(4)與槽形梁(I)對(duì)接處的腹板固定連接，槽形梁(I)的上槽邊、槽形梁(I)的下槽邊分別與上壁板(2)、下壁板(3)固定連接，下壁板(3)放置于兩個(gè)支持件(10)上，上壁板(2)上設(shè)置有加載件(11)。2.如權(quán)利要求1所述的梁對(duì)接性能試驗(yàn)件，其特征在于，所述槽形梁(I)對(duì)接處通過第一螺栓(7)將所述槽形梁(I)、所述平板(4)以及所述槽形梁(I)內(nèi)設(shè)置的L型角盒(5)固定連接。3.如權(quán)利要求1所述的梁對(duì)接性能試驗(yàn)件，其特征在于，所述槽型角盒(6)通過第二螺栓(8)與兩所述槽形梁(I)的腹板固定連接。4.如權(quán)利要求1所述的梁對(duì)接性能試驗(yàn)件，其特征在于，所述上壁板(2)與所述槽形梁(I)的槽邊、所述下壁板(3)與所述槽形梁(I)的槽邊通過第三螺栓(9)固定連接。
【專利摘要】一種梁對(duì)接性能試驗(yàn)件，屬于航空復(fù)合材料強(qiáng)度分析領(lǐng)域，特別是涉及到一種梁對(duì)接性能試驗(yàn)件。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，將復(fù)合材料層壓板改為槽形梁結(jié)構(gòu)，把原結(jié)構(gòu)改為對(duì)稱形式避免產(chǎn)生偏心彎矩，試驗(yàn)件最終破壞模式為單純的面內(nèi)剪切破壞，并且在試驗(yàn)實(shí)施時(shí)，試驗(yàn)件直接放在兩個(gè)簡易支座上，不需要設(shè)計(jì)復(fù)雜的夾具，而且載荷直接施加在對(duì)接區(qū)，試驗(yàn)實(shí)施更方便，試驗(yàn)機(jī)的加載噸位也可以提高，可進(jìn)行更厚的復(fù)合材料梁對(duì)接性能測(cè)試。
【IPC分類】G01N3/24
【公開號(hào)】CN204855281
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520435363
【發(fā)明人】張磊, 楊杰, 張麗
【申請(qǐng)人】中國航空工業(yè)集團(tuán)公司西安飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所
【公開日】2015年12月9日
【申請(qǐng)日】2015年6月23日