一種飛機機體與起落架聯合加載的驗證試驗方法
【專利摘要】本發明屬于飛機設計領域，涉及一種飛機機體與起落架聯合加載的驗證試驗方法，其特征在于，第一，載荷的評估；第二，加載方案的設計；第三，試驗加載；將起落架載荷作為一種全機靜力試驗考核工況，在全機靜力試驗中實現了機體與起落架的聯合加載，能夠全面驗證飛機起落架特殊使用條件下的機體結構靜強度設計包線。
【專利說明】一種飛機機體與起落架聯合加載的驗證試驗方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于飛機設計領域，涉及一種飛機機體與起落架聯合加載的驗證試驗方法。
【背景技術】
[0002]在飛機設計過程中，為考核其強度是否滿足設計要求，要進行靜力試驗。飛機的靜力試驗按考核部位和試驗規模又分為全機靜力試驗和部件靜力試驗。全機靜力試驗主要考核在全機各種載荷工況下機體結構的整體強度儲備，部件靜力試驗主要考核在局部載荷作用下機體特定結構的強度儲備。通常，部件靜力試驗的載荷不會對飛機骨架結構或重要連接部位造成靜力損傷，因此全機試驗和部件試驗往往分別進行。起落架試驗就屬于部件試驗，單獨進行起落架靜力試驗時僅考核起落架本身和起落架與機體結構連接部位的強度。
[0003]為滿足一些飛機的特殊使用要求，一些部件載荷(尤其是起落架載荷)將對機體結構關鍵部位造成較大損傷。例如，對于某種水上固定平臺起降飛機，其著陸瞬間具有下沉速率大、重心過載高，其起落架承受載荷的影響區域已經不僅僅局限于與起落架連接的機體結構，同時也會對機體其他結構造成很大的影響，而這種載荷情況屬于起落架部件載荷，在全機試驗中不能得到驗證。
【發明內容】
[0004]本發明是一種飛機機體結構和起落架聯合加載的方法，能全面驗證飛機起落架特殊使用條件下的機體結構靜強度設計包線。
[0005]本發明的技術方案是:一種飛機機體結構與起落架聯合加載方法，其特征在于，包括如下步驟:
[0006]第一，載荷的評估。分別繪制飛機在全機載荷和起落架載荷作用下沿航向和展向的剪力、彎矩圖，對比兩種載荷狀態在機體結構的整體內力，如果起落架載荷引起的最大內力大于全機載荷引起的最大內力，則將起落架載荷作為全機靜力試驗的一種載荷情況；
[0007]第二，加載方案的設計。在全機靜力試驗中，將起落架載荷作為一種試驗載荷情況，按起落架載荷單獨設計加載方案。載荷的配平采用多點協調的配平方法，即選取機翼主承力構件和機身主承力框作為全機載荷的主動加載點,施加飛機降落時的全機載荷，同時在起落架上施加起落架載荷。選取發動機假件作為約束點，用以平衡由計算誤差或加載誤差引起的支反力。
[0008]第三，試驗加載。施加載荷時，機身采用膠布帶加載，起落架采用外筒加載。
[0009]本發明的優點是:
[0010]本方法解決了單獨進行全機試驗或起落架試驗不能全面驗證機體結構靜強度儲備的問題，同時將起落架載荷作為全機試驗的一種載荷工況，在全機試驗中驗證了起落架的強度。即在一項試驗中驗證了多個構件的強度，縮短試驗進度、提高試驗效率。【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]附圖1全機剪力圖
[0012]附圖2全機彎矩圖
【具體實施方式】
[0013]下面通過具體的實施例并結合附圖對本發明作進一步詳細的描述。
[0014]第一、繪制飛機在全機載荷和起落架載荷下的剪力、彎矩圖，見附圖1、附圖2。制圖數據為全機有限元計算結果，制圖工具為EXcel2007。圖中起落架載荷引起的內力在局部大于全機氣動載荷引起的內力，因此需要將起落架載荷作為全機靜力試驗中的一種載荷工況。
[0015]第二、加載方案的設計。在全機靜力試驗中，將起落架載荷作為一種試驗載荷情況，按起落架載荷單獨設計加載方案。載荷的配平采用多點協調的配平方法，即選取機翼主承力構件和機身主承力框作為全機載荷的主動加載點,施加飛機降落時的全機載荷，同時在起落架上施加起落架載荷。選取發動機假件作為約束點，用以平衡由計算誤差或加載誤差引起的支反力。
[0016]第三，試驗加載。施加載荷時，機身采用膠布帶加載，起落架采用外筒加載。
【權利要求】
1.一種飛機機體與起落架聯合加載的驗證試驗方法，其特征在于，包括如下步驟: 第一，載荷的評估:分別繪制飛機在全機載荷和起落架載荷作用下沿航向和展向的剪力、彎矩圖，對比兩種載荷狀態在機體結構的整體內力，如果起落架載荷引起的最大內力大于全機載荷引起的最大內力，則將起落架載荷作為全機靜力試驗的一種載荷情況，轉入第~.I K——少； 第二，加載方案的設計:在全機靜力試驗中，將起落架載荷作為一種試驗載荷情況，按起落架載荷單獨設計加載方案；載荷的配平采用多點協調的配平方法，即選取機翼主承力構件和機身主承力框作為全機載荷的主動加載點，施加飛機降落時的全機載荷，同時在起落架上施加起落架載荷；選取發動機假件作為約束點，用以平衡由計算誤差或加載誤差引起的支反力。 第三，試驗加載:施加載荷時，機身采用膠布帶加載，起落架采用外筒加載。
2.根據權利要求1所述的飛機機體與起落架聯合加載的驗證試驗方法，其特征在于，所述剪力、彎矩圖通過全機有限元模型計算得到，能夠反映機體結構在外載作用下的內力響應。
3.根據權利要求1所述的飛機機體與起落架聯合加載的驗證試驗方法，其特征在于，所述多點協調的配平方法選取機體結構承載能力強的構件，在其上布置主動加載膠布帶，按照力在空間三維坐標系下的平衡條件，將機身上的分布載荷等效膠布帶上，將起落架載荷直接加載到起落架外筒上，加載后，全機處于受力平衡狀態。
【文檔編號】G01M99/00GK103983463SQ201410156235
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年4月17日 優先權日:2014年4月17日
【發明者】曹奇凱, 靳誠忠, 何剛, 王遠鵬, 王鄢 申請人:中國航空工業集團公司沈陽飛機設計研究所
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
