本申請涉及機翼靜力試驗工裝,尤其涉及一種機翼靜力試驗和副翼功能驗證試驗工裝、方法。
背景技術(shù):
1、目前,飛行器在飛行包線內(nèi)會遇到各種氣動載荷、慣性載荷、重力載荷和環(huán)境載荷,這些載荷全部由飛行器結(jié)構(gòu)來承擔。為確保在各種載荷的影響下,飛行器能穩(wěn)定飛行,結(jié)構(gòu)設(shè)計需要有一定的安全裕度。為驗證在各種載荷下飛行器結(jié)構(gòu)安全裕度,需要進行相應(yīng)的地面試驗獲取結(jié)構(gòu)安全裕度。安全裕度獲取有地面試驗和有限元分析兩種方式。且對于較為重要的部件需要有限元和地面試驗兩種方式來驗證,并通過地面試驗修正有限元模型。
2、機翼由主翼和副翼兩個部件組成。飛行過程的各種工況下的極限載荷主要由主翼承擔,作動副翼來實現(xiàn)姿態(tài)控制。因此,機翼靜力試驗是飛行器最重要的地面試驗之一。
3、目前,國內(nèi)中小型飛行器機翼靜力試驗加載方式大部分為掛沙袋或壓沙袋的方式,機翼撓度測量通過鋼板尺(卷尺)等方式手動測量。機翼靜力試驗過程中,不驗證副翼在機翼撓度變形下是否能正常工作。或者只進行有限元計算。
4、目前中小型飛行器大部分采用掛沙袋(壓沙袋)的方式來驗證機翼的強度和剛度,不考慮變形后副翼是否能正常工作,這種方式在試驗載荷加載精度、測量精度上存在弊端,無法驗證副翼作動功能。試驗載荷加載精度和測量精度低,試驗數(shù)據(jù)無法有效指導(dǎo)有限元模型修正。
5、因此,目前亟需解決的技術(shù)問題是:如何提供一種機翼靜力試驗和副翼功能驗證試驗工裝、方法,提高試驗載荷加載精度、試驗數(shù)據(jù)測量精度和驗證副翼功能以及獲得的數(shù)據(jù)能有效的指導(dǎo)機翼有限元模型修正,適用于中小型飛行器。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本申請的目的在于提供一種機翼靜力試驗和副翼功能驗證試驗工裝、方法,提高試驗載荷加載精度、試驗數(shù)據(jù)測量精度和驗證副翼功能以及獲得的數(shù)據(jù)能有效的指導(dǎo)機翼有限元模型修正,適用于中小型飛行器。
2、為達到上述目的,作為本申請的第一方面,本申請?zhí)峁┮环N機翼靜力試驗和副翼功能驗證試驗工裝,該工裝包括:加載設(shè)備、試驗平臺、加載工裝和測量設(shè)備;所述加載設(shè)備安裝于所述試驗平臺,所述加載工裝連接在所述加載設(shè)備底部;所述加載工裝與參試產(chǎn)品連接;所述加載設(shè)備,用于根據(jù)試驗要求提供分級載荷,通過所述加載工裝將載荷傳遞至所述參試產(chǎn)品;所述測量設(shè)備,用于采集載荷大小和主翼發(fā)生的撓度變形數(shù)據(jù)。
3、如上所述的機翼靜力試驗和副翼功能驗證試驗工裝,其中,所述加載工裝包括加載桿、第一加載組件和第二加載組件;所述加載桿水平連接在所述加載設(shè)備的底部;所述第一加載組件和所述第二加載組件分別連接在所述加載桿兩端,且位于所述加載桿下方。
4、如上所述的機翼靜力試驗和副翼功能驗證試驗工裝,其中,所述第一加載組件和所述第二加載組件結(jié)構(gòu)相同,所述第一加載組件和所述第二加載組件對稱設(shè)置在所述加載桿兩端的下方。
5、如上所述的機翼靜力試驗和副翼功能驗證試驗工裝,其中,第一加載組件和第二加載組件均包括:杠桿工裝、杠桿連桿、定位板和主翼夾板;所述杠桿工裝通過所述杠桿連桿與所述主翼夾板連接;所述定位板與所述主翼夾板固定連接,所述定位板用于確定所述主翼夾板的位置,在正式試驗時,所述定位板從所述主翼夾板上拆下;所述主翼夾板夾持參試產(chǎn)品和定位板。
6、如上所述的機翼靜力試驗和副翼功能驗證試驗工裝,其中,杠桿工裝包括:第一水平杠桿、第二水平杠桿和第三水平杠桿;所述第一水平杠桿、所述第二水平杠桿和所述第三水平杠桿平行間隔開設(shè)置;所述第一水平杠桿和所述第二水平杠桿之間通過所述杠桿連桿連接;所述第二水平杠桿和所述第三水平杠桿之間通過所述杠桿連桿連接;所述第一水平杠桿頂部與所述加載桿連接;所述第一水平杠桿、所述第二水平杠桿和所述第三水平杠桿均與所述主翼夾板連接。
7、如上所述的機翼靜力試驗和副翼功能驗證試驗工裝,其中,所述主翼夾板包括多個,多個所述主翼夾板間隔開設(shè)置。
8、如上所述的機翼靜力試驗和副翼功能驗證試驗工裝,其中,所述參試產(chǎn)品包括主翼、副翼和基座;所述主翼連接在所述基座上;所述副翼安裝在所述主翼上;所述副翼通過上位機控制其上偏或下偏。
9、如上所述的機翼靜力試驗和副翼功能驗證試驗工裝,其中,所述測量設(shè)備包括拉壓傳感器、拉繩傳感器和設(shè)備固定板;所述設(shè)備固定板設(shè)置在所述參試產(chǎn)品底部;所述拉繩傳感器一端與所述設(shè)備固定板連接,另一端與所述主翼的底部連接;所述拉壓傳感器設(shè)置在所述加載工裝上;所述拉壓傳感器,用于采集所述加載設(shè)備通過所述加載工裝傳遞的載荷大小;所述拉繩傳感器,用于測量每一級載荷下,所述主翼發(fā)生的撓度變形數(shù)據(jù)。
10、如上所述的機翼靜力試驗和副翼功能驗證試驗工裝,其中,所述試驗平臺為空心方鋼搭建而成的框架結(jié)構(gòu);所述試驗平臺包括底座、立柱和橫梁;所述立柱垂直固定連接在所述底座上;所述橫梁水平連接在所述立柱的頂部;所述加載設(shè)備與所述橫梁固定連接。
11、作為本申請的第二方面,本申請?zhí)峁┮环N機翼靜力試驗和副翼功能驗證試驗方法,應(yīng)用于所述的機翼靜力試驗和副翼功能驗證試驗工裝,該方法包括:加載設(shè)備通過加載工裝將分級載荷傳遞至參試產(chǎn)品;當加載設(shè)備每加載一級載荷時,拉壓傳感器采集一次加載工裝傳遞至參試產(chǎn)品的載荷大小,拉繩傳感器采集一次主翼的撓度變形數(shù)據(jù);分級加載試驗過程中,通過上位機控制副翼上偏和下偏,驗證副翼是否正常工作;在獲得分級載荷下的載荷大小數(shù)據(jù)和主翼的撓度變形數(shù)據(jù),通過在有限元模型中復(fù)現(xiàn)機翼有限元模型,并修正機翼有限元模型。
12、本申請實現(xiàn)的有益效果如下:
13、(1)本申請通過加載設(shè)備實現(xiàn)載荷的精確加載,通過測量設(shè)備精確測量載荷大小和機翼的撓度變形,實現(xiàn)在不同等級載荷下可以作動副翼和測量主翼變形,提高試驗數(shù)據(jù)的測量準確度。
14、(2)本申請載荷加載過程中,通過上位機作動副翼,在主翼撓度變形時,副翼可以正常工作,從而驗證副翼功能。
1.一種機翼靜力試驗和副翼功能驗證試驗工裝,其特征在于,該工裝包括:加載設(shè)備、試驗平臺、加載工裝和測量設(shè)備;
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機翼靜力試驗和副翼功能驗證試驗工裝,其特征在于,所述加載工裝包括加載桿、第一加載組件和第二加載組件;
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機翼靜力試驗和副翼功能驗證試驗工裝,其特征在于,所述第一加載組件和所述第二加載組件結(jié)構(gòu)相同,所述第一加載組件和所述第二加載組件對稱設(shè)置在所述加載桿兩端的下方。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機翼靜力試驗和副翼功能驗證試驗工裝,其特征在于,第一加載組件和第二加載組件均包括:杠桿工裝、杠桿連桿、定位板和主翼夾板;
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機翼靜力試驗和副翼功能驗證試驗工裝,其特征在于,杠桿工裝包括:第一水平杠桿、第二水平杠桿和第三水平杠桿;
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的機翼靜力試驗和副翼功能驗證試驗工裝,其特征在于,所述主翼夾板包括多個,
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機翼靜力試驗和副翼功能驗證試驗工裝,其特征在于,所述參試產(chǎn)品包括主翼、副翼和基座;
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機翼靜力試驗和副翼功能驗證試驗工裝,其特征在于,所述測量設(shè)備包括拉壓傳感器、拉繩傳感器和設(shè)備固定板;
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機翼靜力試驗和副翼功能驗證試驗工裝,其特征在于,所述試驗平臺為空心方鋼搭建而成的框架結(jié)構(gòu);
10.一種機翼靜力試驗和副翼功能驗證試驗方法,其特征在于,應(yīng)用于權(quán)利要求1-9之一所述的工裝,該方法包括: