[发明专利]一种工字梁拉伸疲劳试验件及拉伸疲劳试验方法

说明书

本发明涉及到一种工字梁拉伸疲劳试验件及拉伸疲劳试验方法；试验件夹持段、缘条斜削段、腹板斜削段及考核段；夹持段为可直接用于试验机加载或固定的水平面；缘条斜削段和腹板斜削段位于夹持段与考核段中间，保证载荷能够均匀传递到梁的三个平面上；考核段与试验件考核部分相连，其结构尺寸和剖面形式飞机工字梁结构一致，以保证能够真实验证其疲劳性能。采用本发明提供的试验件和拉伸疲劳试验方法，可以计算工字形截面梁在拉伸载荷作用的DFR值，为结构设计提供试验依据；解决了目前无法对完整工字梁对接结构试验件进行疲劳试验的技术问题，具体解决了对测试完整工字梁对接结构受拉状态下DFR值的技术问题。

技术领域

本发明涉及但不限于航空疲劳试验技术领域，涉及一种工字梁拉伸疲劳试验件及拉伸疲劳试验方法。

背景技术

工字梁结构广泛应用于机身框等关键部位，其疲劳性能优劣直接关系到机身结构的疲劳寿命，因此需进行该部位的疲劳试验。

由于工字梁结构相对复杂，现有疲劳试验一般针对工字梁的上、下缘条或者腹板单独设计平板试验件，试验件的形式简单，但这种设计未考虑到工字梁结构中不同部位间的综合影响，同时现代飞机越来越多采用新的工艺例如焊接、增材制造等，因此，提出了对整个工字梁截面进行一体化考核的需求。

发明内容

本发明的目的是：本发明实施例提供一种工字梁拉伸疲劳试验件及拉伸疲劳试验方法，以解决目前无法对完整工字梁对接结构试验件进行疲劳试验的技术问题，具体解决对测试完整工字梁对接结构受拉状态下DFR值的技术问题。

本发明的技术方案是：本发明实施例提供一种工字梁拉伸疲劳试验件，所述工字梁拉伸疲劳试试验件包括：夹持段1、缘条斜削段2、腹板斜削段3和考核段4；

其中，所述考核段4设置为工字梁结构，包括形成工字形截面梁腹板和梁缘条；

所述夹持段1设置为平板结构，所述腹板斜削段3和缘条斜削段2形成的过渡区用于连接夹持段1和考核段4，并作为考核段4到夹持段1的过渡结构。

可选地，如上所述的工字梁拉伸疲劳试验件中，所述缘条斜削段2作为考核段4中梁缘条到夹持段1的缘条宽度的过渡；

所述腹板斜削段3作为考核段4中梁腹板到夹持段1的腹板厚度的过渡。

可选地，如上所述的工字梁拉伸疲劳试验件中，所述夹持段1长度L和高度h为根据试验机夹头的尺寸所确定的，夹持段1的厚度t为至少3倍的考核段4的厚度t3，即t≥3*t3。

可选地，如上所述的工字梁拉伸疲劳试验件中，所述缘条斜削段2厚度t1与实际的工字梁缘条一致，其长L1、高h1及夹角θ满足条件：

其中，θ为缘条斜削段2与考核段4的夹角，t为夹持段1的厚度，w为考核段4的宽度，L1为缘条斜削段2的长度。

可选地，如上所述的工字梁拉伸疲劳试验件中，所述腹板斜削段3与考核段4连接位置的厚度t2为考核段4的厚度t3，腹板斜削段3与夹持段1连接位置的厚度t2为考核段夹持段1的厚度t，腹板斜削段3的长度L2满足以下条件：

其中，L2为腹板斜削段3的长度，t2为腹板斜削段3的厚度。

可选地，如上所述的工字梁拉伸疲劳试验件中，所述考核段4的剖面尺寸与实际工字梁结构尺寸一致，考核段4的长度L3≥80mm。

可选地，如上所述的工字梁拉伸疲劳试验件中，所述疲劳试验件的结构中，各个交界面的倒角大于或等于5mm。

本发明实施例还提供一种工字梁拉伸疲劳试验方法，采用两个如上述中任一项所述的工字梁拉伸疲劳试验件执行所述拉伸疲劳试验方法；