[发明专利]一种飞机发动机架疲劳试验的加载方法及加载装置

说明书

一种飞机发动机架疲劳试验加载方法及加载装置，在加载装置的桁架结构上设有多个吊点，分别模拟飞机发动机与发动机架的连接；在加载装置的桁架结构上设有航向加载支座、垂向加载支座和侧向加载支座，向加载装置施加航向载荷和垂向弯矩、垂向载荷和侧向弯矩、侧向载荷和航向弯矩，该加载装置满足发动机真实的重心位置，模拟发动机与发动机架真实的连接关系，更加准确的模拟发动机架在飞机飞行过程中的受载情况，有效提高了试验结果的可靠性和真实性。

技术领域

本专利涉及飞机设计领域，进一步涉及发动机架疲劳试验技术，具体公开了一种飞机发动机架疲劳试验加载方法及加载装置。

背景技术

飞机飞行通过发动机提供动力，发动机通过发动机架与飞机连接。发动机架是飞机重要的承力构件，在使用过程中承受着复杂的载荷。发动机架一般采用超高强度钢，这种材料缺口敏感性高，裂纹检出率低，裂纹扩展速率快，为了保证飞机安全性与可靠性，发现发动机架的疲劳薄弱环节和早期可能开裂的部位，需进行发动机架疲劳试验，因此需要设计发动机架疲劳试验加载装置。

飞机在起飞、爬升、平飞、下滑、着陆滑行期间，由于发动机推力的变化及空中振动环境的变化，发动机架会承受航向载荷、垂向载荷、侧向载荷、航向弯矩、垂向弯矩和侧向弯矩。

目前广泛使用的发动机架疲劳试验装置多为一体化刚性方盒，重心与发动机重心不一致，由于发动机实际重量较大，重心位置的变化会对载荷产生影响，根据疲劳强度理论，载荷偏离15％，疲劳寿命会偏离1倍，广泛使用的发动机架疲劳试验装置疲劳试验时施加航向载荷、垂向载荷和侧向载荷的集中力，仅考虑航向载荷、垂向载荷和侧向载荷主要力素，忽略航向弯矩、垂向弯矩和侧向弯矩次要力素，疲劳试验加载载荷不全面。

发明内容

为了克服现有技术的不足和满足飞机研发的需求，本申请的目的在于提供一种飞机发动机架疲劳试验的加载方法及加载装置。

一种飞机发动机架疲劳试验的加载方法，其特征在于包含以下内容：1)有一个加载装置，该加载装置的本体是一个桁架结构，加载装置的重心与发动机的重心一致，加载装置与发动机架连接方式模拟飞机发动机与发动机架的连接方式；2)在加载装置的桁架结构上设有多个吊点，分别模拟飞机发动机与发动机架的连接；3)在加载装置的桁架结构上设有多个航向加载支座、多个垂向加载支座和侧向加载支座，通过航向加载支座向加载装置施加航向载荷和垂向弯矩，通过垂向加载支座向加载装置施加垂向载荷和侧向弯矩，通过侧向加载支座向加载装置施加侧向载荷和航向弯矩，分别用于模拟发动机架在飞机飞行过程中的受载情况。

本申请还提供一种飞机发动机架疲劳试验的加载装置，其特征在于，该加载装置的本体是一个桁架结构，加载装置的重心与发动机的重心一致，加载装置与发动机架连接方式模拟飞机发动机与发动机架的连接方式，所述加载装置的桁架结构含有上主梁和下主梁，上主梁和下主梁之间通过前纵梁、中纵梁和后纵梁连接，在下主梁的中部有一个垂直于下主梁和中纵梁的横向下中梁，下中梁的中心和中纵梁的轴心与加载装置的重心同轴，在上主梁和下主梁前端，前纵梁的两侧，通过四个支撑梁形成一个菱形的前部支撑架，在上主梁中部，中纵梁的两侧，分别有一个支撑梁与下中梁的两端连接形成一个三角形的中部支撑架，下中梁的两端分别与下主梁前端和下主梁后端有斜梁连接，前部支撑架与中部支撑架之间分别有斜梁连接；在前部支撑架的中心顶部设有加载装置的前吊点，在前部支撑架两侧端顶部分别设有一个加载装置的侧吊点，在上主梁后端，后纵梁顶部设有加载装置的后吊点；在前部支撑架上，下主梁的前端设有一个航向加载支座，在中部支撑架上，下中梁的两侧端头前侧分别设有一个航向加载支座；在下主梁中部下端沿下主梁轴线，设有三个垂向加载支座，其中中间的垂向加载支座与中纵梁和加载装置的重心同轴；在中部支撑架一侧，下中梁端头外侧设有一个侧向加载支座。