[发明专利]一种飞机粘接薄膜结构的强度试验系统及强度试验方法

说明书

本发明公开了一种飞机粘接薄膜结构的强度试验系统及强度试验方法，涉及飞机结构设计技术领域。所述飞机粘接薄膜结构的强度试验系统包含：加载系统，用于对粘接薄膜结构试验件进行吹风加载；测量系统，用于测量试验件在加载状态下的应力应变值及位移值；数据处理系统，用于向所述加载系统发出指令，并接收处理所述测量系统的测量数据。所述飞机粘接薄膜结构的强度试验方法利用对粘接薄膜结构试验件进行吹风加载，并记载粘接薄膜结构试验件的应力应变、位移和相应的风速。本发明的优点在于：通过风力加载将力均匀施加在粘接薄膜结构上，能够准确的反应出结构的受力状态，为飞机的结构设计提供有效的数据支撑。

技术领域

本发明涉及飞机结构设计技术领域，具体涉及一种飞机粘接薄膜结构的强度试验系统及强度试验方法。

背景技术

对于太阳能飞机或一些超轻质飞机，翼面或机身表面通常采用薄膜，薄膜通常采用胶粘接的方式固定在其内部的支撑结构上，用以维持表面形状并传递薄膜上的气动载荷，由于其特殊的结构形式，薄膜及结构的承载能力非常低，传统的胶布带加载或集中加载的方式在薄膜上无法实施，无法验证实际结构承载强度。

发明内容

本发明的目的是提供一种飞机粘接薄膜结构的强度试验系统及强度试验方法，以解决或至少减轻背景技术中所存在的至少一处的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种飞机粘接薄膜结构的强度试验系统，包含：

加载系统，所述加载系统用于对粘接薄膜结构试验件进行吹风加载；

测量系统，所述测量系统包含风速测量仪、应力应变测量仪及位移测量仪，所述风速测量仪安装在粘接薄膜结构试验件的迎风面上，所述应力应变测量仪包含设置在粘接薄膜结构试验件内部的多个应变片；所述位移测量仪安装在粘接薄膜结构试验件的支撑夹具上，用于检测粘接薄膜结构试验件的位移；

数据处理系统，所述数据处理系统用于向所述加载系统发出指令，并接收处理所述测量系统的测量数据。

优选的，所述加载系统采用风洞加载或平直管道加载或车载系统加载。

优选的，所述位移测量仪采用激光测距仪。

本发明还提供了一种飞机粘接薄膜结构的强度试验方法，采用如上所述的飞机粘接薄膜结构的强度试验系统，利用对粘接薄膜结构试验件进行吹风加载，并记载粘接薄膜结构试验件的应力应变、位移和相应的风速，从试验风速为0增加至标准速度或者直至粘接薄膜结构出现损坏。

在上述飞机粘接薄膜结构的强度试验方法中，优选的，利用加载系统进行吹风加载时，风力从0m/s缓慢加速，当风速增加至粘接薄膜结构试验件标准风速的40％时，记录粘接薄膜结构试验件此时的应力应变和位移，并维持该风速一定时间，如果粘接薄膜结构试验件没有出现损坏，则继续加载至粘接薄膜结构试验件标准风速的80％，记录粘接薄膜结构试验件此时的应力应变和位移，并维持该风速一定时间，如果试验件没有出现损坏，则继续加载至粘接薄膜结构试验件标准风速，记录粘接薄膜结构试验件此时的应力应变和位移，并维持该风速一定时间，如果粘接薄膜结构试验件没有出现损坏，则继续加载至粘接薄膜结构试验件标准风速的130％，结束试验。

在上述飞机粘接薄膜结构的强度试验方法中，优选的，加载至粘接薄膜结构试验件标准风速的130％时，如果粘接薄膜结构试验件没有出现损坏，则继续加载至粘接薄膜结构试验件损坏。

在上述飞机粘接薄膜结构的强度试验方法中，优选的，加载系统在增加风力时，风速从0m/s增加至40％标准风速的用时大于风速从40％标准风速增加至80％标准风速的用时；风速从80％标准风速增加至标准风速的用时大于风速从标准风速增加至130％标准风速的用时。

在上述飞机粘接薄膜结构的强度试验方法中，优选的，当所述加载系统采用车载系统加载时，将粘接薄膜结构试验件通过试验台架安装在车顶，控制车辆沿风向行驶或者逆风跑直线。