[发明专利]一种折叠管路支架

说明书

本发明提供了一种折叠管路支架，属于航空航天器结构设计领域。该折叠管路支架包括：上板和下板；所述上板位于下板的上方，两者连接成一体；在所述上板上设置有横截面形状为平底V型的下凹台；在所述下板上设置有横截面形状为倒平底V型的上凸台；下凹台与上凸台连接后形成横截面形状为X型的结构。本发明在不显著增加加工难度的前提下，通过改进管路支架的结构，利用横截面形状为X型的结构增大了结构刚度，从而提高了结构基频，降低了振动应力，延长了管路支架的振动疲劳寿命。

技术领域

本发明属于航空航天器结构设计领域，具体涉及一种折叠管路支架。

背景技术

开孔管路支架是航空航天中一类常见的支撑结构，作为航空航天发动机附件或液压作动系统附件，主要用于管路约束固定和结构的辅助支撑。如图1-1所示，结构成型前的形状为中心开有圆孔的十字形薄壁板，结构材料为铝合金。通过热冲压工艺成型后的结构如图1-2和图1-3所示，具体如下：

在中心通孔的边缘处设置有环形翻边，在薄壁板的边缘处设置有向上的与其垂直的折边，折边的数量取决于具体约束形式，一般为2-4个，即可以是约束两边的(两个对称的边缘向上折起形成两个折边，另外两个对称的边缘不向上折起，将两个折边固定在其它附件上，称为对边固支)，也可以是约束三边的(四个边缘均向上折起形成四个折边，将其中三个折边固定在其它附件上，第四个折边不固定，称为三边固支)，或者四边全部约束住(四个边缘均向上折起形成四个折边，将四个折边均固定在其它附件上，称为四边固支，图1-2、图1-3所示的实施例为四边固支结构)。中心通孔为管路孔，中心通孔处的环形翻边用于支撑管路，边缘处的折边用于支架结构的固定和支撑。

如图1-1到图1-3所示，现有管路支架只有一层板，经过冲压的区域一般要保证冲压前后材料量相同，所以图1-1中的冲压前的中心圆孔的内径小于图1-2中冲压后的环形翻边的内径。图1-1到图1-3中未画出四周折边上用于与其它附件连接的螺栓孔的位置。

对于现有管路支架，由于安装管路后受管路引起的附加质量影响会产生较大振动应力，容易发生振动疲劳问题。图2-1为引入附加管路质量之前整体振动应力云图，颜色越深代表应力越大，该应力云图显示结构应力较小。引入附加管路质量之后，靠近四周折边和中心通孔环形翻边处会出现较高应力，图2-2中的四周折边和通孔环形翻边底部深灰色区域即为较高应力处，对于对边固支、三边固支同样存在上述问题。

从上面的分析可知，安装有管路的管路支架由于引入了管路附加质量，在结构刚度一定的情况下基频显著降低，且振动应力大幅升高，振动疲劳寿命显著下降。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种折叠管路支架，在不显著增加加工难度的前提下，通过改进管路支架的结构，增大结构刚度，从而提高结构基频、降低振动应力、延长管路支架的振动疲劳寿命。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种折叠管路支架，所述折叠管路支架包括：上板和下板；

所述上板位于下板的上方，两者连接成一体；

在所述上板上设置有横截面形状为平底V型的下凹台；

在所述下板上设置有横截面形状为倒平底V型的上凸台；

下凹台与上凸台连接后形成横截面形状为X型的结构。

本发明的进一步改进在于：

所述上板为方形板状结构，在其边缘处设置有向上的第一折边；

在所述上板的中心开有中心通孔，在中心通孔的圆周边缘设置有与其同轴线的向上的第一环形翻边；

所述第一环形翻边的上端面与第一折边的上端面位于同一个平面内；

在所述第一环形翻边与第一折边之间设置有下凹台。