CN103983463B - 一种飞机机体与起落架联合加载的验证试验方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于飞机设计领域，涉及一种飞机机体与起落架联合加载的验证试验方法，其特征在于，第一，载荷的评估；第二，加载方案的设计；第三，试验加载；将起落架载荷作为一种全机静力试验考核工况，在全机静力试验中实现了机体与起落架的联合加载，能够全面验证飞机起落架特殊使用条件下的机体结构静强度设计包线。

Description

一种飞机机体与起落架联合加载的验证试验方法
技术领域
本发明属于飞机设计领域，涉及一种飞机机体与起落架联合加载的验证试验方法。
背景技术
在飞机设计过程中，为考核其强度是否满足设计要求，要进行静力试验。飞机的静力试验按考核部位和试验规模又分为全机静力试验和部件静力试验。全机静力试验主要考核在全机各种载荷工况下机体结构的整体强度储备，部件静力试验主要考核在局部载荷作用下机体特定结构的强度储备。通常，部件静力试验的载荷不会对飞机骨架结构或重要连接部位造成静力损伤，因此全机试验和部件试验往往分别进行。起落架试验就属于部件试验，单独进行起落架静力试验时仅考核起落架本身和起落架与机体结构连接部位的强度。
为满足一些飞机的特殊使用要求，一些部件载荷（尤其是起落架载荷）将对机体结构关键部位造成较大损伤。例如，对于某种水上固定平台起降飞机，其着陆瞬间具有下沉速率大、重心过载高，其起落架承受载荷的影响区域已经不仅仅局限于与起落架连接的机体结构，同时也会对机体其他结构造成很大的影响，而这种载荷情况属于起落架部件载荷，在全机试验中不能得到验证。
发明内容
本发明是一种飞机机体结构和起落架联合加载的方法，能全面验证飞机起落架特殊使用条件下的机体结构静强度设计包线。
本发明的技术方案是：一种飞机机体结构与起落架联合加载方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一，载荷的评估。分别绘制飞机在全机载荷和起落架载荷作用下沿航向和展向的剪力、弯矩图，对比两种载荷状态在机体结构的整体内力，如果起落架载荷引起的最大内力大于全机载荷引起的最大内力，则将起落架载荷作为全机静力试验的一种载荷情况；
第二，加载方案的设计。在全机静力试验中，将起落架载荷作为一种试验载荷情况，按起落架载荷单独设计加载方案。载荷的配平采用多点协调的配平方法，即选取机翼主承力构件和机身主承力框作为全机载荷的主动加载点，施加飞机降落时的全机载荷，同时在起落架上施加起落架载荷。选取发动机假件作为约束点，用以平衡由计算误差或加载误差引起的支反力。
第三，试验加载。施加载荷时，机身采用胶布带加载，起落架采用外筒加载。
本发明的优点是：
本方法解决了单独进行全机试验或起落架试验不能全面验证机体结构静强度储备的问题，同时将起落架载荷作为全机试验的一种载荷工况，在全机试验中验证了起落架的强度。即在一项试验中验证了多个构件的强度，缩短试验进度、提高试验效率。
附图说明
附图1全机剪力图
附图2全机弯矩图
具体实施方式
下面通过具体的实施例并结合附图对本发明作进一步详细的描述。
第一、绘制飞机在全机载荷和起落架载荷下的剪力、弯矩图，见附图1、附图2。制图数据为全机有限元计算结果，制图工具为Excel2007。图中起落架载荷引起的内力在局部大于全机气动载荷引起的内力，因此需要将起落架载荷作为全机静力试验中的一种载荷工况。
第二、加载方案的设计。在全机静力试验中，将起落架载荷作为一种试验载荷情况，按起落架载荷单独设计加载方案。载荷的配平采用多点协调的配平方法，即选取机翼主承力构件和机身主承力框作为全机载荷的主动加载点，施加飞机降落时的全机载荷，同时在起落架上施加起落架载荷。选取发动机假件作为约束点，用以平衡由计算误差或加载误差引起的支反力。
第三，试验加载。施加载荷时，机身采用胶布带加载，起落架采用外筒加载。

Claims (3)

1.一种飞机机体与起落架联合加载的验证试验方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一，载荷的评估：分别绘制飞机在全机载荷和起落架载荷作用下沿航向和展向的剪力、弯矩图，对比两种载荷状态在机体结构的整体内力，如果起落架载荷引起的最大内力大于全机载荷引起的最大内力，则将起落架载荷作为全机静力试验的一种载荷情况，转入第二步；
第二，加载方案的设计：在全机静力试验中，将起落架载荷作为一种试验载荷情况，按起落架载荷单独设计加载方案；载荷的配平采用多点协调的配平方法，即选取机翼主承力构件和机身主承力框作为全机载荷的主动加载点，施加飞机降落时的全机载荷，同时在起落架上施加起落架载荷；选取发动机假件作为约束点，用以平衡由计算误差或加载误差引起的支反力；
第三，试验加载：施加载荷时，机身采用胶布带加载，起落架采用外筒加载。
2.根据权利要求1所述的飞机机体与起落架联合加载的验证试验方法，其特征在于，所述剪力、弯矩图通过全机有限元模型计算得到，能够反映机体结构在外载作用下的内力响应。
3.根据权利要求1所述的飞机机体与起落架联合加载的验证试验方法，其特征在于，所述多点协调的配平方法选取机体结构承载能力强的构件，在其上布置主动加载胶布带，按照力在空间三维坐标系下的平衡条件，将机身上的分布载荷等效胶布带上，将起落架载荷直接加载到起落架外筒上，加载后，全机处于受力平衡状态。
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