[发明专利]一种用于测试飞机壁板损伤容限性能的试验装置

摘要

本发明属于测试技术，涉及一种用于测试飞机壁板损伤容限性能的试验装置。包括一个加载装置，加载装置包括疲劳试验机(1),其特征在于：还包括非接触应变位移测量仪(2)、非接触应变位移测量仪支架(3)、数字显微读数系统(4)，数字显微读数系统支架(5)、红外热成像仪(6)和红外热成像仪支架(7)。本发明提出了一种用于测试飞机壁板损伤容限性能的试验装置，提高了试验装置的适用性，满足了飞机壁板结构损伤容限的测试要求。

主权项

1.一种用于测试飞机壁板损伤容限性能的试验装置，包括一个加载装置，加载装置包括疲劳试验机(1),其特征在于：还包括非接触应变位移测量仪(2)、非接触应变位移测量仪支架(3)、数字显微读数系统(4)，数字显微读数系统支架(5)、红外热成像仪(6)和红外热成像仪支架(7)；加载装置还包括上夹具、下夹具、防屈曲装置(10)、试验件(11)和2个定位夹套(12)；试验件(11)是一个矩形板，试验件(11)的板厚和材质与所模拟的飞机壁板相同，在试验件(11)长度方向的上端有一个矩形的试验件上连接区(11a)，在试验件上连接区(11a)上有2排上连接区螺钉过孔，在试验件(11)长度方向的下端有一个矩形的试验件下连接区(11b)，在试验件下连接区(11b)上有2排下连接区螺钉过孔，试验件上连接区(11a)和试验件下连接区(11b)之间是试验区，在试验区的后表面上有1个～7个相互平行的、间距相等的、沿长度方向伸展的、横截面为矩形的桁条(11c)；在试验件(11)的试验区中部人为制造一条沿宽度方向伸展的、贯通试验件(11)板厚的裂纹；上夹具由2个结构和尺寸相同的上夹具板(8)、上转接头(8a)和上夹具螺栓组成，在上夹具板(8)的下端有上夹具板连接区，在上夹具板连接区上有上夹具板连接区螺钉过孔，上夹具板连接区螺钉过孔的数量与试验件上连接区(11a)的上连接区螺钉过孔的数量相同并且位置对应，试验件上连接区(11a)位于2个上夹具板(8)的上夹具板连接区之间，通过上夹具螺栓将2个上夹具板(8)的上夹具板连接区和试验件上连接区(11a)连接为整体；在上夹具板(8)的上端中部有一个上夹具板(8)销孔；上转接头(8a)由下部的上转接头双耳和上部的上转接头螺杆组成，上转接头双耳可以相对上转接头螺杆转动，上转接头螺杆拧进疲劳试验机(1)上横梁的螺纹孔内，通过上转接头销轴组件将上夹具板(8)的上端与上转接头(8a)的上转接头双耳形成铰链连接；下夹具由2个结构和尺寸相同的下夹具板(9)、下转接头(9a)和下夹具螺栓组成，在下夹具板(9)的上端有下夹具板连接区，在下夹具板连接区上有下夹具板连接区螺钉过孔，下夹具板连接区螺钉过孔的数量与试验件下连接区(11b)的下连接区螺钉过孔的数量相同并且位置对应，试验件下连接区(11b)位于2个下夹具板(9)的下夹具板连接区之间，通过下夹具螺栓将2个下夹具板(9)的下夹具板连接区和试验件下连接区(11b)连接为整体；在下夹具板(9)的下端中部有一个下夹具板(9)销孔；下转接头(9a)由上部的下转接头双耳和下部的下转接头螺杆组成，下转接头双耳可以相对下转接头螺杆转动，下转接头螺杆拧进疲劳试验机(1)下横梁的螺纹孔内，通过下转接头销轴组件将下夹具板(9)的下端与下转接头(9a)的下转接头双耳形成铰链连接；防屈曲装置(10)由前防屈曲板(10a)、后防屈曲板(10b)和防屈曲螺栓组成；前防屈曲板(10a)是一个矩形板，在前防屈曲板(10a)长度方向的两端各有一列前防屈曲板螺钉孔(10a2),在前防屈曲板(10a)的板面中部有一个沿前防屈曲板长度方向的用于观测裂纹的前防屈曲板长圆孔(10a1)；后防屈曲板(10b)是一个尺寸与前防屈曲板(10a)相同的矩形板，在后防屈曲板(10b)长度方向的两端各有一列后防屈曲板螺钉孔(10b2),后防屈曲板螺钉孔(10b2)的数量与前防屈曲板螺钉孔(10a2)的数量相同并且位置对应，在后防屈曲板(10b)的板面中部有一个沿后防屈曲板长度方向的用于观测裂纹的后防屈曲板长圆孔(10b1)，在后防屈曲板(10b)的前表面上有平行的桁条让位槽(10b3)，桁条让位槽(10b3)的数量与试验件(11)上桁条(11c)的数量相同并且位置对应，桁条让位槽(10b3)的槽宽大于桁条(11c)的宽度，前防屈曲板(10a)位于试验件(11)的前表面，后防屈曲板(10b)位于试验件(11)的后表面，通过防屈曲螺栓将前防屈曲板(10a)的两端分别与后防屈曲板(10b)的两端连接为整体，试验件(11)后表面的桁条(11c)位于后防屈曲板(10b)前表面的桁条让位槽(10b3)内；定位夹套(12)由2个定位半环和夹套螺栓组成，2个定位半环套在疲劳试验机(1)的立柱(1b)上,通过夹套螺栓将2个定位半环连接为整体定位夹套(12)，定位夹套(12)的上端面为平面；2个定位夹套(12)的上端面共面；防屈曲装置(10)的下端面与定位夹套(12)的上端面贴合，试验件(11)的裂纹位于前防屈曲板(10a)的前防屈曲板长圆孔(10a1)和后防屈曲板(10b)的后防屈曲板长圆孔(10b1)内；数字显微读数系统(4)通过数字显微读数系统支架(5)安装在疲劳试验机(1)上，数字显微读数系统(4)中的显微镜对准试验件(11)的裂纹；非接触应变位移测量仪(2)通过非接触应变位移测量仪支架(3)安装在疲劳试验机(1)的附近，非接触应变位移测量仪(2)的镜头对准试验件(11)的表面；红外热成像仪(6)通过红外热成像仪支架(7)安装在疲劳试验机(1)的附近，红外热成像仪(6)的镜头对准试验件(11)后表面的桁条(11c)，红外热成像仪(6)镜头的轴线与试验件(11)的后表面呈45°夹角。