[发明专利]一种用于铆钉偏心连接接头钉载分配研究的试验件

说明书

一种用于铆钉偏心连接接头钉载分配研究的试验件，该试验件包含典型试件和垫板两部分，试验件包含肋板、肋板加强件、应变片和旋转接头耳片，垫板包含肋板垫板和耳片垫板；肋板加强件可以确保典型试件中肋板的铆钉孔周边先于肋板边界发生破坏，垫板可以保证典型试验件在夹持时不会受到其它方向上的应力产生形变；旋转接头耳片与肋板通过半牙螺钉连接，为了便于试验后破坏试件的拆卸和分析，用螺钉代替了铆钉，旋转接头耳片与耳片垫板通过沉头螺钉连接，肋板加强件和肋板垫板把肋板夹在中间，通过沉头螺钉连接，肋板与肋板加强件在没有肋板垫板的一端通过螺钉连接，一部分区域需要用沉头螺钉连接；肋板铆钉孔周边的应变通过相应的应变片获得。

技术领域

本发明涉及一种用于铆钉偏心连接接头钉载分配研究的试验件，属于航空航天设备与工艺技术领域。

技术背景

在航空航天领域中，铆钉连接是应用最广泛的零部件连接方式之一，有很多飞行器在飞行过程处在一个复杂的载荷环境中，所以飞机连接中的铆钉群绝大部分时间处在偏心连接的状态。铆钉偏心连接的集中载荷不经过铆钉群形心，根据力的平移定理，铆钉群的各铆钉除了受到由集中载荷分配的载荷外，还承受力矩的作用，在集中载荷和力矩的作用下，各个铆钉的合力方向和大小各不相同，在这种情况下，受载较大的铆钉可能首先发生结构失效，偏心连接铆钉载荷分配的问题将是被关注的重点问题。铆钉偏心连接钉载荷分配计算工作量巨大，并且准确性得不到保障，必须通过一些具有典型结构的试件来测定相应的铆钉载荷。然而并没有专业的典型结构的试件进行试验，这就需要设计制作特定的试件进行拉伸试验，测定偏心连接铆钉载荷分配。

发明内容

本发明要解决的问题是：铆钉偏心连接接头钉载分配研究的试验件具有铆钉偏心连接结构的典型特征；保证典型试件夹持时不会受力变形；试验件的固定；试验机上夹头的竖直向上的拉力很好的传递到典型试件上；确保典型试件中肋板的铆钉孔周边先于肋板边界发生破坏。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：一种用于铆钉偏心连接接头钉载分配研究的试验件，该试验件包含典型试件和配平垫板两部分。典型试件包含旋转接头耳片、肋板及其铆钉孔应变片布置、肋板加强件、垫板包含耳片垫板和肋板垫板。肋板和旋转接头耳片的形状取自某型通航飞机肋板与耳片连接的典型结构，试验时要确保典型试件受力不经过铆钉群的形心。由于肋板较薄，为了确保典型试件中肋板的铆钉孔周边先于肋板边界发生破坏，在肋板边界增加了肋板加强件；为了使试验件夹持时不产生变形，旋转接头耳片和肋板都布置了垫板进行配平。试验件各部分的连接为：旋转接头耳片与肋板用半牙螺钉连接(为了便于试验后破坏试件的拆卸和分析，用螺钉代替了铆钉，螺钉与旋转接头耳片和肋板钉孔接触的部分没有螺纹)；旋转接头耳片与耳片垫板通过沉头螺钉连接；肋板加强件和肋板垫板把肋板夹在中间，通过沉头螺钉连接，肋板与肋板加强件在没有肋板垫板的一端通过螺钉连接(为了便于肋板与旋转接头耳片的配合，一部分区域需要用沉头螺钉连接)。肋板铆钉孔周边的应变通过相应的应变片获得。

本发明是一种用于铆钉偏心连接接头钉载分配研究的试验件，其优点及功效是：1、试验操作简单、可行。2、垫板可以保证典型试件夹持时不会产生变形。3、试验件各部分连接紧密、可靠。4、肋板和旋转接头耳片的形状取自某型通航飞机肋板与耳片连接的典型结构，可以很好的反映偏心连接钉载分配的情况。5、在肋板边界增加了肋板加强件，可以确保典型试件中肋板的铆钉孔周边先于肋板边界发生破坏。6、铆钉孔四周布置呈正6边形排列的6个应变片，通过检测应变片的应变情况可以反映出铆钉的受载情况。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为铆钉偏心连接接头钉载分配研究试验件的三维图

图2为铆钉偏心连接接头钉载分配研究试验件背部的三维图

图3为典型试件三维图

图4为旋转接头耳片三维图