[发明专利]一种应力分布优化的天平阻力元件结构

摘要

本发明公开了一种应力分布优化的天平阻力元件结构，包括均为L形的模型段和支杆段，所述模型段和支杆段的L形相互契合形成一个整体的圆柱结构，所述模型段沿着轴向设置有M形凹槽，所述支杆段沿着轴向设置有V形凸槽，所述模型段的M形凹槽与支杆段的V形凸槽相互契合，所述模型段与支杆段沿着轴向接触面通过焊接为一体，所述模型段与支杆段沿着径向相互不接触构成与轴向垂直的槽，所述模型段上沿着轴向在M形凹槽两侧对称设置有等应力的阻力元件和弹片阵列；本发明避免了天平结构应力集中现象，提高了天平的强度和疲劳寿命，提高了风洞试验的安全性，本发明应力分布均匀化，提高结构的承载能力和系统刚度，有利于提高天平使用性能。

主权项

一种应力分布优化的天平阻力元件结构，包括均为L形的模型段和支杆段，所述模型段和支杆段的L形相互契合形成一个整体的结构，其特征在于：所述模型段沿着轴向设置有M形凹槽，所述支杆段沿着轴向设置有V形凸槽，所述模型段的M形凹槽与支杆段的V形凸槽相互契合，所述模型段与支杆段沿着轴向接触面通过焊接为一体，所述模型段与支杆段沿着径向相互不接触构成与轴向垂直的槽，所述模型段上沿着轴向在M形凹槽两侧对称设置有等应力的阻力元件和弹片阵列；天平阻力元件分布优化的方法，包括以下步骤：第一步，按照给定载荷对天平阻力元件结构进行模型端和支杆端分体设计与优化，通过对锐边倒圆角及结构圆滑过渡的流线形设计，使天平体应力梯度减小，设计合适的夹具；第二步，分别加工模型段，支杆段和夹具，其中模型段与支杆段采用精加工内部结构，使得包括M形凹槽、V形凸槽、各个内表面光滑，每一个面与面之间圆润倒角实现平滑过渡；第三步，装配模型段，支杆段和夹具，通过焊接实现天平模型段与支杆段的连接；第四步,精加工阻力元件、弹片阵列、以及位于阻力元件和弹片阵列两端的垂直槽。