[发明专利]一种飞机结构静强度的试验方法

说明书

本发明公开一种飞机结构静强度的试验方法，包括：建立飞机结构试验件静强度初始有限元模型；将静强度试验的载荷划分为多个载荷级；通过划分出的多个载荷级，从最低载荷级到次高载荷级，依次通过每个载荷级的载荷值对试验件进行静强度试验，并将当前载荷级下的试验值与理论值进行对比，修正当前载荷级对应的有限元模型并计算下一载荷级的理论值；采用最高载荷级的载荷值对试验件进行静强度试验，并在静强度试验过程中通过次高载荷级试验修正后的有限元模型进行监控，以确保试验过程中试验件的应力水平在理论值的误差范围内。本发明解决了现有静强度试验过程中，由于载荷量级大，结构应力水平高，从而导致试验风险程度极高、试验难度大等问题。

技术领域

本发明涉及但不限于航空结构强度试验技术领域，尤指一种飞机结构静强度的试验方法。

背景技术

飞机结构静强度试验用于验证飞机静强度设计分析方法的合理性、同时考核飞机结构的实际承载能力。

目前，飞机结构静强度试验方式为：在试验件关键部位粘贴应变片，并对试验件施加载荷，进而开展静强度试验。在现有静强度试验中，一般是借助于试验件关键部位的应变片，对试验件应力状态进行监控，从而保证试验的顺利进行。然而，现有静强度试验中，由于载荷量级大，结构应力水平高，试验风险很大，稍有不慎，就会出现试验失败。

发明内容

本发明的目的是：本发明实施例提供一种飞机结构静强度的试验方法，以解决现有静强度试验过程中，由于载荷量级大，结构应力水平高，从而导致试验风险程度极高、试验难度大等问题。

本发明的技术方案是：本发明实施例提供一种飞机结构静强度的试验方法，包括：

步骤1，建立飞机结构试验件静强度初始有限元模型；

步骤2，将静强度试验的载荷划分为多个载荷级，划分的载荷级从0到100％P依次递增；

步骤3，通过划分出的多个载荷级，从最低载荷级到次高载荷级，依次通过每个载荷级的载荷值对试验件进行静强度试验，并将当前载荷级下的试验值与理论值进行对比，根据对比结果修正当前载荷级对应的有限元模型，并通过当前载荷级对应的有限元模型计算下一载荷级的理论值；其中，当前载荷级下的理论值为通过上一载荷级修正后的有限元模型计算得到的；

步骤4，采用最高载荷级的载荷值对试验件进行静强度试验，并在静强度试验过程中通过次高载荷级试验修正后的有限元模型进行监控，以确保试验过程中试验件的应力水平在理论值的误差范围内。

可选地，如上所述的飞机结构静强度的试验方法中，所述最低载荷级的理论值为通过所述初始有限元模型计算得到的。

可选地，如上所述的飞机结构静强度的试验方法中，所述步骤2划分出的载荷级包括：40％P载荷、67％P载荷、80％P载荷、90％P载荷、100％P载荷；其中，P为试验件极限载荷。

可选地，如上所述的飞机结构静强度的试验方法中，所述步骤3包括：进行40％P载荷试验，所述40％P载荷试验包括：

步骤31，计算40％P载荷作用下试验件应力分布，得到40％P载荷作用下监控部位应变及位移的理论值；

步骤32，对试验件进行40％P试验，得到各梯度载荷作用下监控部位应变及位移试验值；其中，试验方式为：按照预设的梯度差载荷从0开始逐级加载到40％P，逐级加载并测量，重复加载和测量三次，计算出监控部位应变及位移的平均值，得到40％P载荷作用下监控部位应变及位移的试验值；

步骤33，根据步骤32得到的试验值与步骤31中理论值的对比结果，修正步骤1建立的初始有限元模型，获得修正后的第一修正有限元模型；其中，修正方式为：通过合理修改步骤1建立的初始有限元模型的模型节点、单元简化、刚度模拟、边界条件约束、载荷、网格细化，并确保修正后的第一修正有限元模型在40％P载荷作用下监控部位应变及位移的理论值与步骤32的试验值之间的误差在15％以内。