全尺寸飞机结构静力试验约束点载荷计算及应用

为快速准确得到不同静定支持方式的全机及大型部件结构静力试验约束点载荷,首次提出了一种通用求解方法并以MATLAB为平台编写了求解程序。重点研究了约束部位载荷严酷、较大变形工况中作为考核部位及机翼大变形工况中的约束点载荷计算;依据多年型号试验经验提出了一种利用约束点载荷误差判断试验加载准确性的方法。成功用于某大型客机全机静力试验,为实时判断试验加载是否准确提供了重要依据;试验结果表明提出的计算方法和程序准确可靠,已推广应用于其他型号试验。

全尺寸飞机大展弦比机翼静力试验技术研究

在大展弦比飞机的机翼承载能力试验中,试验加载方向会因其大变形发生变化。本文以全尺寸结构机翼为研究对象,提出一种试验加载技术,最大程度实现机翼载荷的准确施加。通过此静强度试验,很好地解决了机翼试验大变形加载问题,具有较大的现实意义和应用价值。

某通航飞机全机静力试验随动约束装置设计

全机静力试验中,试验机悬空支持,通常采用六自由度静定约束,支持部位通常选择试验机上如起落架、发动机等刚度较大的非考核部位。考虑约束部位在试验过程中的变形,导致试验机姿态发生变化后试验加载误差增大,约束部位产生附加载荷或刚度。针对某通航小型飞机,提出了一种针对小型飞机全机静力试验的支持和约束方案,设计了起落架随动约束装置,并通过试验验证了该随动约束装置设计的合理性和可靠性,为类似小型飞机结构强度试验支持和约束装置设计提供了一种新的方法。

绑带加载在全尺寸飞机静力试验中的应用研究

结构静强度试验中,结构载荷施加的方法多种多样。通过研究,提出了一种新型机身框加载方式,使用绑带绕过机身框段,绑带一端固定,另一端加载,通过绑带将载荷传递到机身框段。绑带加载方式相对简单,结构表面承载均匀、拆装方便,但也存在绑带与机身结构存在摩擦及附加扭矩等问题。对绑带加载方式进行了分析研究,并在某飞机垂尾试验中进行了应用,验证了绑带加载方式的可行性、稳定性以及安全性。

大型飞机全机静力试验静定支持与约束技术及其应用

全机静力试验中试验支持与约束方案贯穿整个试验过程,对试验是否能达到验证目的及顺利完成具有很大影响。通过研究提出了全机静力试验静定支持与约束方案设计方法,建立了静定支持与约束理论模型,研制了一套试验静定支持与双向约束装置;并成功应用于某型飞机全机静力试验中。试验中研制的支持与约束系统稳定,能够监控全机试验载荷施加情况,试验结果表明提出的支持与约束技术科学合理,满足试验要求,可为同类试验提供参考。

基于结构变形约束的水陆两栖飞机水载荷静力试验载荷优化配平技术

水陆两栖飞机水载荷静力试验主要考核该型机在水面着水工况时的结构强度,包括浮筒着水、船首着水和船尾着水等典型着水工况,由于水陆两栖飞机结构的独特性和载荷的复杂性,即浮筒、船首及船尾类似于悬臂梁结构,且所受水载荷为三维集中压向大载荷,造成考核区域的变形远远大于陆地飞机,该大变形对考核部位垂直方向加载误差高达10%以上,针对此问题,提出了基于结构变形约束的载荷优化配平技术,选取挠度为优化目标,建立平衡载荷计算模型,引入全机总力、总矩平衡方程组,通过对非考核部位的试验配平载荷进行优化,限制了水载荷考核区域的刚体位移,并通过有限元分析和试验方法验证了该载荷优化配平技术的可行性,试验结果表明:采用该载荷优化配平技术能够将垂直方向加载误差控制在1%以内。

水陆两栖飞机全机静力试验随动支持技术研究及应用

大型水陆两栖飞机兼顾水陆两用,主起落架多为双轮高支柱结构,结构柔性大。在全机静力试验中,主起落架多为全机支持主要部位。双轮高支柱起落架因其受载变形大,对支持设计带来了较大困难。文章在以往试验起落架加载与支持技术的基础上,研发了起落架随动支持技术,并研制了相应装置,已成功应用于国产大型水陆两栖飞机AG600全机静力试验中。

全尺寸飞机结构强度试验位移修正方法研究

综合考虑飞机结构的平移、俯仰、滚转和偏航等因素,进行位移修正方法研究,提出一种适用于全尺寸飞机结构强度试验位移修正方法并进行工程应用。结果表明,该方法明显提高位移测量数据的准确性,是可行和有效的。

全尺寸飞机结构试验数据三维空间插值技术研究

以某型飞机垂尾为例,利用反距离加权平均法、Kriging法构造了插值函数,进行了位移试验数据的三维空间插值方法研究。结果表明,两种方法的插值精度均满足要求,反距离加权平均法的插值效率更高。综合考虑精度和效率,反距离加权平均法更适合作为全尺寸飞机试验数据三维实时显示的插值算法。

飞机结构静力试验载荷实施谱编制技术

编制载荷实施谱是飞机结构静力试验设计中一项至关重要的工作。本文以型号试验经验为基础,从试验加载形式、载荷类型、实施谱构成入手,通过总结分类提出了试验实施谱标准化出谱方案,完成了试验实施谱通用出谱程序设计,有效提高了静力试验设计效率。

全尺寸飞机结构试验约束点载荷误差分析及优化

在全尺寸飞机结构试验中,由于加载误差、安装误差、计算误差、扣重误差及飞机的变形等因素影响,约束点载荷反馈总是存在误差。在工程实施中,这种误差不可避免。本文分析了引起约束点载荷误差的原因,提出了解决措施,并在试验中得到验证。

全尺寸机身筒段静力试验组合承载系统设计

为快速完成试验承载系统准备,提出了专/通用设备混合使用的框架-立柱组合方案。设计了一体化承载框架及检查平台、前端承载分系统、后端承载分系统,形成了组合式承载系统,并对关键结构进行了有限元分析和试验验证。结果表明,该承载系统强度及功能满足试验要求。通用设备的使用有效提高了试验效率,降低了试验成本。

基于声发射的全尺寸飞机静强度损伤监测

声发射技术在飞机结构无损检测中的运用日益广泛,对声发射技术的发展现状、定位原理进行了介绍,并运用声发射技术完成了某型机全尺寸静强度试验的损伤监测。通过对采集的幅度、能量等信号参数进行分析,及时发现了飞机某部位结构的损伤。结果表明,声发射技术在飞机静强度试验损伤监测中可及时捕捉裂纹的形成和扩展过程,对发现金属结构损伤具有一定优势,可避免造价高昂的飞机在试验过程中发生大的结构性破坏,从而为飞机结构的损伤容限设计提供参考。

前环滤波PID在全尺寸飞机结构疲劳试验加速中的应用

全尺寸飞机结构疲劳试验运行周期长,直接影响新机研制进程。针对疲劳试验运行速度慢的问题,从试验控制系统伺服输出信号优化的角度出发,通过设计前环滤波PID控制器,在仿真分析其滤波特性的基础上,首次把前环滤波技术引入飞机结构疲劳试验控制系统中。试验应用的结果表明,该方法有助于抑制试验加载过程中的信号干扰,削弱共振频率处的系统响应,扩大控制系统比例增益的调节范围,进而有效促进全机结构疲劳试验加速。

运输类飞机全机操纵系统功能检查试验技术研究及应用

运输类飞机驾驶舱位于机头内部,常规的试验加载设备难以固定,在全机操纵系统功能检查试验中如何准确地模拟飞行员对机械操纵装置加载成为该类试验亟待解决的问题。为了达到考核飞机结构静强度的同时实现舵面的功能检查,提出一种全新的全机静力试验舵面功能检查试验技术。通过驾驶盘双向大转角加载技术、基于响应的载荷谱自动切换技术及多向转角实时监测技术等模拟飞行员操纵过程及舵面受载情况,获得操纵力曲线及舵面响应曲线,成功解决了试验中的加载、控制及测量问题。最后以大型灭火/水上救援水陆两栖飞机操纵系统功能检查试验为研究对象,采用新方法顺利完成了试验,因此该方法满足试验要求。

大型飞机主起落架连接区静力试验误差控制技术

主起落架作为飞机的重要部件,其基于全机的连接区静强度试验是飞机地面静强度试验必须的试验项目。试验中主起落架载荷大、变形大,该部位载荷施加的准确性会直接影响试验考核是否满足要求。为了提高该部位载荷施加准确性,提出基于全机约束点反馈的试验误差控制技术,通过分析全机约束点载荷误差的影响因素,筛选确定影响试验考核部位的载荷施加准确性的主要因素,并对主要因素进行优化处理。以某型飞机主起落架连接区为研究对象开展静力试验。结果表明,大型飞机主起落架连接区的试验误差控制技术可保证试验约束点反馈趋势与预期一致,试验误差控制达到了更高的水平且可靠性更高。飞机姿态主动控制及起落架随动加载等技术有效实现试验误差控制,提升了试验加载精度,可为同类试验提供参考。

全机静力试验多轮多支柱起落架支持与加载技术

现代大型飞机体积大、质量大、结构柔性大、飞行任务复杂,主起落架通常采用多轮多支柱结构。因此,大型飞机全机静力试验载荷大、项目多、加载复杂、试验中换装频繁,给试验机支持、起吊及起落架加载等带来较大难题。在以往试验支持与加载技术的基础上进行了技术改进,探索出了大型多轮多支柱起落架飞机静定支持技术方案,发展了多轮多支柱起落架加载技术,形成了一套针对大型多轮多支柱起落架飞机起吊、换装支持技术方案和完整流程,并成功应用于全机静力试验。

全机静力试验起落架加载技术

起落架加载技术是全机静力试验的核心技术之一,本文对现有的主要3种起落架加载技术进行了分析,通过加载能力及精度的对比,发现随动加载技术具有较高的技术水平,继而提出以高精度的随动加载为基础发展起落架加载技术的方向。

结构静力/疲劳试验控制模式转换技术研究

根据飞机结构静力/疲劳试验中起落架试验、试验支持、操纵系统试验、破坏试验的需求,对模式转换技术进行了研究,并利用FlexTest 200协调加载控制系统进行了模式转换验证试验。试验结果表明,模式转换技术可以应用于飞机结构静力/疲劳试验。

飞机结构强度试验中卡板拧紧力矩研究

为了确定飞机结构强度试验中卡板拧紧力矩大小,根据一般卡板加载系统拧紧螺杆连接和装配形式,推导了螺栓拧紧力矩计算公式,并结合试验结果证实其有效性和合理性。基于卡板传力特点,考虑多因素情况下,通过受力分析给出了卡板螺杆预紧力大小选取方法,可作为一般飞机结构强度试验中计算和设定预紧力参考。