[发明专利]一种单搭铆接接头防弯夹具及其设计方法

说明书

本发明涉及一种单搭铆接接头防弯夹具，其特征在于：包括上夹板、下夹板及单搭接头试验件，所述下夹板包括固定端的第一夹板段及铆接端的第二夹板段，所述单搭接头试验件与下夹板第二夹板段通过铆钉铆接固定，所述上夹板与下夹板第一夹板段通过埋头螺钉固定。本发明还涉及一种单搭铆接接头防弯夹具的设计方法，包括以下步骤：1)根据试验要求，确定单搭接头试验件的厚度及铆钉安装孔直径；2)通过计算分析单搭铆接处的最大转角及最大挠度；3)优化确定上夹板的厚度。本发明结构设计科学合理，卡装方便，能够有效阻止单搭铆接接头的过度弯曲变形，防止弯曲对疲劳实验结果影响。

技术领域

本发明属于疲劳实验测试技术领域，涉及一种单搭铆接接头防弯夹具及其设计方法。

背景技术

单搭铆接连接方式广泛应用于各种机械连接构件中，特别是在飞机蒙皮铆接结构中，这些连接部位均为飞机结构疲劳的危险部位，需要进行疲劳试验验证。在实际应用中，单搭铆接连接的多是大面积的多铆钉板，铆接接头弯曲有所缓解。但是，由于单搭铆接的两个连接件毕竟不在同一平面上，实验试件长度有限，导致铆接疲劳试验中两个连接件受力明显不在同一平面上，由此会产生单搭铆接接头弯曲变形现象，如果试验件长度过短，对试验结果影响较大，也不符合实际。现有的单搭铆接接头防弯夹具中，有部分是通过附加防弯装置来阻止试验件的面外弯曲，这将导致试验结果的失真，影响实际使用，且目前使用的单搭铆接接头防弯夹具存在结构复杂，卡装不方便等问题。本发明拟研发一种单搭铆接接头防弯夹具及其设计方法，结构简单，卡装方便，且能够有效阻止小尺寸单搭铆接接头的过度弯曲变形，防止弯曲对疲劳实验结果的影响。

通过对公开专利文献的检索，并为发现与本专利申请相同的公开专利文献。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单，卡装方便，能够有效阻止小尺寸单搭铆接接头的过度弯曲变形，防止弯曲对疲劳实验结果影响的单搭铆接接头防弯夹具及其设计方法。

本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种单搭铆接接头防弯夹具，其特征在于：包括上夹板、下夹板及单搭接头试验件，所述下夹板包括固定端的第一夹板段及铆接端的第二夹板段，所述单搭接头试验件与下夹板第二夹板段通过铆钉铆接固定，所述上夹板与下夹板第一夹板段通过埋头螺钉固定。

而且，所述下夹板第一夹板段上设置有2～4个埋头螺钉安装孔。

而且，所述上夹板与所述下夹板第一夹板段长度及螺钉孔尺寸和位置相同。

一种单搭铆接接头防弯夹具的设计方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)根据试验要求，确定单搭接头试验件的厚度h₁及铆钉安装孔直径D；

2)通过计算分析单搭铆接处的最大转角及最大挠度：假设O为下夹板第一夹板段一端面，A为下夹板第一夹板段与上夹板连接端面，B为下夹板第二夹板段铆接孔中心端面，

对OA段进行分析：弯矩M在A点的最大转角θ_A及最大挠度υ_A计算公式分别如下：

I_OA＝W(h₂+h₃)³/12

其中：h₁是单搭接头试验件的厚度；

h₂为下夹板的厚度；

h₃为上夹板的厚度；

E为上夹板、下夹板的弹性模量；