[发明专利]一种机身壁板试验龙骨装置及其制造方法

说明书

一种机身壁板试验龙骨装置及其制造方法，涉及飞机结构强度试验技术，用于机身壁板结构试验的力学性能研究。龙骨加强板为矩形结构件，设置于龙骨缘板之间、龙骨腹板的两侧，夹具缘板与龙骨缘板相匹配，双头螺栓垂直设置于夹具缘板之间，通过双头螺栓穿过螺栓孔与平垫圈、螺母配合将龙骨缘板固定于夹具缘板上。本发明提供的机身壁板试验龙骨装置的宽度可根据机身壁板试验件的长度来设计，结构稳定。本发明提供的机身壁板试验龙骨装置的制造方法通过焊接和钻模板配钻方法制造的机身壁板试验龙骨装置，龙骨缘板平整，龙骨缘板上的螺栓孔位置相同，能顺利装配成龙骨组，成本较低、满足试验要求。

技术领域

本发明涉及飞机结构强度试验技术领域，具体而言，涉及一种机身壁板试验龙骨装置及其制造方法。

背景技术

机身壁板是运输类飞机机身结构中非常典型又特别重要的结构形式，结构试验是获取机身壁板力学性能最可靠的途径，机身壁板试验需要设计龙骨装置用以够模拟机身壁板的边界条件，多个龙骨装配成龙骨组来模拟机身壁板在机身圆筒上的应力场，现有技术当中龙骨的机构如图7所示。

龙骨装置为圆弧形结构，截面尺寸大，且为薄壁结构，因此龙骨装置设计和加工成为机身壁板试验的技术瓶颈。现有技术当中最可行的方法是用“H”型钢通过冷弯加工或热弯加工制得龙骨装置，这样加工的龙骨装置缘板容易翘曲、皱褶，由于受到加工条件控制的影响，加工出来的龙骨装置每一件的几何尺寸各异，无法装配成龙骨组完成试验，即使勉强组成龙骨组，其误差也超出机身壁板试验的允许范围。

现在亟需解决的技术问题是如何生产出一种机身壁板试验龙骨装置，该机身壁板试验龙骨装置在保障能满足试验需求的前提下不受试验件尺寸的限制，生产机身壁板试验龙骨装置的方法操作简单、成本低。

发明内容

本发明的第一目的在于，解决上述现有技术中的不足，提供一种结构简单合理、不易变形的机身壁板试验龙骨装置。

本发明的第一目的通过如下技术方案实现：一种机身壁板试验龙骨装置，包括:

龙骨，由龙骨缘板、龙骨腹板、龙骨加强板构成；

焊接夹具，由双头螺栓、夹具缘板、平垫圈、螺母构成，其中，

龙骨缘板，板面相互平行且板面为平板结构，龙骨缘板为弧形板，其弧度与机身圆筒的弧度相匹配；

龙骨腹板，设置于龙骨缘板之间，与龙骨缘板垂直；

龙骨加强板，设置于龙骨缘板之间，与龙骨缘板垂直且与龙骨腹板垂直；

夹具缘板是与龙骨缘板结构相同的弧形夹具；

双头螺栓垂直设置于夹具缘板之间并通过螺母固定于夹具缘板上，螺母与夹具缘板之间设置有平垫圈；

龙骨缘板、龙骨腹板、龙骨加强板通过焊接成为一体式结构。

上述方案中优选的是，龙骨腹板为弧形板结构，板面弯曲的弧度与龙骨缘板弯曲的弧度相同。龙骨腹板与龙骨缘板的横截面为“H”型，龙骨腹板与龙骨缘板的交线为龙骨缘板的板面的中线。

上述任一方案中优选的是，龙骨加强板为矩形结构件，设置于龙骨腹板的两侧。龙骨加强板的设置在龙骨腹板的两侧、龙骨缘板之间，用于加强龙骨的结构强度。

上述任一方案中优选的是，龙骨加强板与龙骨腹板的交线之间的距离相等，龙骨加强板的长度与龙骨腹板的宽度相等，龙骨加强板靠近龙骨腹板的一边上设置有缺口。

上述任一方案中优选的是，龙骨缘板与夹具缘板上对应位置设置有螺栓孔，并通过双头螺栓穿过螺栓孔与平垫圈、螺母配合将龙骨缘板固定于夹具缘板上。

本发明的第二目的在于提供一种机身壁板试验龙骨装置的制造方法。