[发明专利]一种强度试验加载装置及加载方法

说明书

一种强度试验加载装置及加载方法，加载装置含有装置本体和力加载结构，其特征在于，所述的力加载结构含有多个加载线圈和多个固定接头，每个加载线圈通过一个固定接头连接在装置本体上，所述的加载线圈与程控电源、电源开关和计算机控制系统电信号连接，在加载试验时，在试验件的表面涂覆有一层磁感漆，通过计算机控制系统控制力加载结构加载线圈的电流大小和方向，从而控制加载线圈对试验件表面磁吸力的大小和方向，实现度强度试验件表面的无接触式受力加载。

技术领域

本发明属于飞机强度试验领域，具体是一种强度试验加载装置及加载方法。

背景技术

飞机强度试验中需要加载的力比较复杂，主要包含气动力、惯性力和推力等。现在普遍使用的方法是在飞机上粘贴胶布带，通过拉杆将胶布带与液压作动筒连接，通过液压系统牵拉胶布带，进而使飞机试验件受力。这种方法存在的问题是：①飞机试验件表面积很大，为了模拟的更接近真实力，每个胶布带作为一个独立的受力点，将胶布带分成很小的部分粘贴。粘贴工作量巨大，对粘贴可靠性要求高。②胶布带受液压系统牵拉。飞机表面积大，粘贴的胶布带数量庞大，液压系统启动牵拉，从第一个胶布带受力到最后一个胶布带受力，有一定时间差，与飞机真实飞行中的受力状态存在偏差。③胶布带只能传递正向拉力，当需要负向压力的时候，需要在飞机内表面粘贴胶布带，通过液压系统拉伸飞机内表面的胶布带来实现飞机表面的压力。试验设备复杂。④胶布带只能一次性使用，造成资源浪费，试验成本高。针对以上不足，设计一种实施工艺简单、控制精度高且反应灵敏、能够在正反向力加载方向上灵敏切换、适用于不同形状试验件的非接触式力加载装置有显著的工程试验价值。

发明内容

本申请的目的在于提供一种针对飞机结构强度试验用的强度试验加载装置及加载方法，旨在建立一种通过电磁控制来实现飞机试验件加载受力的通用非接触式力加载装置及加载方法。

一种强度试验加载装置，含有装置本体和力加载结构，其特征在于，所述的力加载结构含有多个加载线圈和多个固定接头，每个加载线圈通过一个固定接头连接在装置本体上，所述的加载线圈与程控电源、电源开关和计算机控制系统电信号连接，在通电情况下加载线圈可以产生磁吸力。

所述程控电源分为若干个电源单元，每个电源单元与指定的加载线圈对应，加载线圈与对应的电源单元及电源开关构成闭合电路，各个加载线圈之间的电路关系为并联，所述的计算机控制系统控制每个电源单元的电流大小和方向，从而控制加载线圈磁吸力的大小和方向。

所述的线圈固定接头上设置有伸缩和旋转机构，通过伸缩和旋转机构可以分别控制加载线圈的空间位置。

本申请还提供一种使用上述强度试验加载装置的加载方法，其特征在于包含以下内容，1)在试验件的表面涂覆有一层磁感漆，该磁感漆可受线圈磁吸力的无接触加载，2)将试验件固定在强度试验加载装置的合适位置，使试验加载装置的加载线圈与试验件表面保持预定距离；3)通过计算机控制系统控制力加载结构加载线圈的电流大小和方向，从而控制加载线圈对试验件表面磁吸力的大小和方向，实现强度试验件表面的无接触式受力加载。

本申请的有益效果在于：1)加载装置通过电磁感应产生的磁吸力对试验件表面实现无接触加载，加载装置可实现自动化的精准控制；2)计算机控制系统可以实时控制程控电源单元输送给加载线圈的电流大小和方向，进而实时改变飞机试验件所受的磁吸力，控制精准误差小延时少；3)通过调整线圈固定接头上的伸缩和旋转机构，可以形成一个空间包络区，在包络区域内，可以适应不同的试验件外形，故加载装置的通用性强；4)只需对试验件表面涂覆一层磁感漆涂层即可实现对试验件表面的无接触加载，磁感漆涂层的喷涂工作简单易实现；4)整个试验加载系统由电路控制，相比传统的液压加载系统，可靠性高且反应灵敏，适应性广泛，具有很强的工程实用价值。

以下结合实施例附图对本申请作进一步详细描述。

附图说明

图1为强度试验加载装置与试验件平面关系示意图。

图2为强度试验加载装置与试验件轴侧关系示意图。