[发明专利]一种冲击试验装置以及冲击试验装置的定位方法

说明书

本发明涉及一种冲击试验装置以及该装置的定位方法，其包括套筒、冲击件以及多个定位支脚。所述套筒内形成有沿其轴向延伸至底面的滑道。所述冲击件被构造成能够沿所述滑道滑动以冲击所述材料构件。各个定位支脚设置于所述套筒的下端且用于抵接所述材料构件表面。每个所述定位支脚伸出所述套筒的定位长度能够独立地调节，使得所述冲击试验装置贴合于所述材料构件，并且套筒的中轴线与材料构件的切面法线重合。该冲击试验装置适用于具有各类曲面形状的材料构件的冲击试验中。

技术领域

本发明涉及飞机试验装置以及试验方法领域，尤其涉及一种冲击试验装置以及冲击试验装置的定位方法。

背景技术

飞机的部分构件存在受外界异物冲击的可能性，因此其需要进行各类冲击试验。特别是，随着技术进步，具有轻质、可塑性强等特性的复合材料构件被广泛运用在各类飞机构件中。但是，复合材料层合板具有对外物冲击十分敏感的特性。在复合材料层合板受到外界冲击后容易出现分层损伤问题。而飞机在制造、使用和维护的过程中不可避免发生外物冲击。由于冲击损伤对结构承载能力，特别是承压能力上有着很大的影响，在飞机结构试验验证时必须考虑冲击损伤对结构的影响。因此，如何较为准确地引入冲击损伤，为试验设计提供可靠的参考依据，具有重要的工程和学术意义。

参见图1，其示出了用于冲击试验的传统试验装置，该试验装置包括支持架1、导杆2、冲击物3、冲头4和支座7等。支持架1是试验装置的总体框架，内部设有导杆2、支座7等。冲击物3能够在导杆2的导引下沿支持架1上下滑动，并且在下端设置冲头4。支座7用于支撑、固定待进行冲击试验的物件6。传统的冲击损伤引入方法为：先确定引入冲击损伤的冲击能量，然后通过根据冲击物的质量换算出冲头高度定位，将试验件冲击位置固定于冲击物正下方。冲击物自由落体得到冲击损伤。

在待进行冲击试验的物件的表面为曲面构造的情况下，支座将难以对物件进行准确地定位，保证物件表面的冲击点与冲头的重力方向对应对。

发明内容

针对根据现有技术的冲击试验装置的上述现状，本发明的目的之一在于提供一种能够适用于具有曲面形状的材料构件的冲击试验的试验装置。

该目的通过发明以下形式的冲击试验装置来实现。该冲击试验装置包括套筒、冲击件以及多个定位支脚。所述套筒内形成有沿其轴向延伸至底面的滑道。所述冲击件被构造成能够沿所述滑道滑动以冲击所述材料构件。各个定位支脚设置于所述套筒的下端且用于抵接所述材料构件表面。每个所述定位支脚伸出所述套筒的定位长度能够独立地调节，使得所述冲击试验装置贴合于所述材料构件，并且套筒的中轴线与材料构件的切面法线重合。

可调的定位支脚可保证冲击试验装置可贴合放置在具有各种不同曲面构造的材料构件上。材料构件可以通过建模等事先确定其放置方式，使得定位在其表面的冲击试验装置在试验过程中，冲击件能够沿重力方向冲击材料构件表面的冲击点。当然地，根据以上形式的冲击装置，在保证材料构件的冲击点朝上的基础上，可以不事先通过建模来确认材料构件。在此情况下，可以调节各个定位支脚，由此依然可以保证冲击试验装置稳定地定位在冲击材料构件表面，并进行后续的冲击试验。

根据本发明的一种优选实施方式，所述定位支脚的下端具有万向球接头构造。具有万向球头构造的定位支脚将更利于将冲击试验装置贴合在材料构件表面。

根据本发明的一种优选实施方式，所述套筒的下部形成有沿周向向外突出的凸台，所述凸台形成有用于装配所述定位支脚的多个贯通孔，并且多个所述贯通孔中的至少一部分被构造成使得所述定位支脚能够沿所述套筒的周向移动。

根据本发明的一种优选实施方式，所述定位支脚包括螺杆、能够贴合于所述凸台的上表面的第一螺母和能够贴合于所述凸台的下表面的第二螺母，其中，所述第一螺母和所述第二螺母分别与所述螺杆螺纹配合。

根据本发明的一种优选实施方式，所述套筒的外表面设有用于指示冲击件位置的标志。