[发明专利]一种简支边界复材框拉脱试验装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及航空技术领域，具体涉及一种简支边界复材框拉脱试验装置及方法。

背景技术

金属飞机结构中，框和蒙皮一般采用铆接或螺接的连接方式，与金属结构不同的是，复合材料框和蒙皮的连接采用胶结固化的方式。由于框与蒙皮连接的重要性，飞机设计中一般都需要进行框的拉脱试验。金属结构铆接或螺接拉脱试验主要取决于连接件的强度，与框或蒙皮的弯曲变形关系不大，而复合材料框与蒙皮的连接，框的拉脱强度对蒙皮和框的变形比较敏感，在试验中必须予以考虑。

国内外在进行框和蒙皮的拉脱试验时，由于没有合适的方法模拟蒙皮的变形，一般都做固支边界的拉脱试验，目前还缺少对于能准确模拟蒙皮变形的简支边界的拉脱试验方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种间支边界复材框拉脱试验装置及方法，以解决背景技术中存在的至少一个问题。

本发明的技术方案是：一种简支边界复材框拉脱试验装置，包含复材框、槽型平台、压杆及定位螺母，其中，

所述复材框包含第一平板和第二平板，所述第二平板用于和试验蒙皮粘接，所述第一平板用于试验时对复材框施加一个垂直于所述第二平板的力；

所述槽型平台包含底板和至少两件对立的立板，在对立的立板上对应设置有高度一致的通孔；

所述压杆的两端设置有螺纹部分，螺纹部分用于安装定位螺母；

所述压杆穿过槽型平台上两件对立板上的通孔，压杆的两端通过定位螺母固定；

复材框与蒙皮粘接成的试验件依靠压杆限位。

优选地，所述复材框上的第一平板上设置有拉力孔，所述拉力孔用于试验时对试验件施加外力。

优选地，所述槽型平台为一体成型或焊接成型。

优选地，所述槽型平台上设置有两件对立的立板，所述立板与所述底板垂直。

优选地，所述通孔设置为长条形通孔。所述长条形通孔可以方便的调节压杆的位置。

优选地，所述通孔设置有4个。减小了单个长条形通孔的长度，提高了槽型平台长条形通孔部分的刚度。

优选地，所述复材框为一体成型。

优选地，所述压杆为圆柱形直杆。

一种简支边界复材框拉脱试验方法，包括以下步骤：

步骤一：被测件蒙皮选用碳纤维复合材料，制作成尺寸与试验装置相适应的试件；

步骤二：采用环氧树脂胶将被测试件蒙皮与复材框中温固化粘接在一起，完成后放置24小时；

步骤三：将粘接好的试验件放入槽型平台内，穿入压杆，调节两个压杆的距离，使两个压杆关于第二平板对称，在压杆两端安装定位螺母，固定压杆；

步骤四：给复材框施加一个垂直于第二平板的外力F，记录蒙皮与复材框拉脱时的力F值；

步骤五：更换相同尺寸的被测试件，其余设置不变，再次获取F值，通过理论计算，判断F值的有效性，并将有效值记录为F'；

步骤六：每个尺寸的试验件至少获取3个有效值F'，取有效值的最小F'作为蒙皮与复材框拉脱的安全值。

本发明的有益之处在于：结构简单，能够对试验件提供简单边界约束，同时还可以根据对蒙皮变形的不同要求，调节压杆的位置，方便快捷实现对试验件的不同刚度支持。

附图说明

图1是本发明一实施例的间支边界复材框拉脱试验装置的结构示意图。

其中：1-复材框，2-槽型平台，3-压杆，4-定位螺母，5-蒙皮，11-第一平板，12-第二平板，21-通孔。

具体实施方式

为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。