一種異型剖面型材施加拉伸載荷的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種異型剖面型材施加拉伸載荷的方法，屬于飛機結(jié)構(gòu)強試驗領(lǐng)域。包括首先設(shè)置一拉伸角盒，用于盛放所述異型剖面型材的端部，并采用低熔點的合金進行固定，所述合金熔點低于所述異型剖面型材及所述拉伸角盒的熔點，且所述合金熔點高于拉伸試驗過程中的最高溫度，最后待所述合金固化后，對所述拉伸角盒施加拉伸載荷。通過本發(fā)明提供的拉伸載荷施加方法，不需要再額外設(shè)計對接假件，對各種剖面型材均可以施加拉伸載荷，同時選擇的低熔點金屬合金和設(shè)計的拉伸角盒可重復(fù)應(yīng)用，降低試驗成本。
【專利說明】
一種異型剖面型材施加拉伸載荷的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于飛機結(jié)構(gòu)強度試驗領(lǐng)域，尤其涉及一種異型剖面型材施加拉伸載荷的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在進行各種剖面型材或各種剖面型材對接拉伸強度試驗時，目前通常采用的方法是，設(shè)計對接假件與拉伸試驗件通過機械連接后在對接假件上施加拉伸載荷，但是對于一些剖面形狀及其復(fù)雜的型材，簡稱異形剖面型材，導(dǎo)致對接假件的設(shè)計及其復(fù)雜，甚至對于一些剖面較小而形狀復(fù)雜的型材，無法通過設(shè)計對接假件進行機械連接施加拉伸載荷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種異型剖面型材施加拉伸載荷的方法。具體的，本發(fā)明所述方法包括:
[0004]S1、設(shè)置拉伸角盒，所述拉伸角盒設(shè)置有一個開口面以及拉伸載荷加載端，當拉伸載荷作用在所述拉伸載荷加載端時，所述拉伸載荷的力線沿所述開口面的中心指向所述拉伸角盒的中心；
[0005]S2、將所述異型剖面型材的端部置于所述拉伸角盒中，且所述異型剖面型材的剖面形心與所述力線之間具有一定的偏心距e，其中，所述偏心距e的大小根據(jù)拉伸試驗時的需求偏心載荷求出；
[0006]S3、向所述拉伸角盒中澆鑄熔融的合金，所述合金熔點低于所述異型剖面型材及所述拉伸角盒的熔點，且所述合金熔點高于拉伸試驗過程中的最高溫度；
[0007]S4、待所述合金固化后，對所述拉伸角盒施加拉伸載荷。
[0008]優(yōu)選的是，所述合金為熔點為70°的鉍合金。
[0009]上述方案中優(yōu)選的是，將所述異形剖面型材沿垂直于所述異型剖面型材的剖面劃分為若干扁平方形長條，垂直于所述異型剖面型材的剖面的軸線為所述異型剖面型材的長度方向，剖面上較長的邊為所述異型剖面型材的寬度方向，剖面上較短的邊為異型剖面型材的厚度度方向，所述偏心距e大于等于0，且小于等于所述異型剖面型材的最長扁平方形長條的寬度。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比較:本發(fā)明提出的一種通過澆鑄低熔點金屬合金進行異型型材固定從而施加拉伸載荷的方法，不需要再額外設(shè)計對接假件，對各種剖面型材均可以施加拉伸載荷，同時選擇的低熔點金屬合金和設(shè)計的拉伸角盒可重復(fù)應(yīng)用，降低試驗成本。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明異型剖面型材施加拉伸載荷的方法的一優(yōu)選實施例的拉伸角盒及異型剖面型材位置關(guān)系示意圖。
[0012]圖2為圖1所示實施例的拉伸角盒及異型剖面型材固定示意圖。
[0013]圖3為圖1所示實施例的異型剖面型材形心與拉伸角盒中心位置關(guān)系示意圖。
[0014]其中，I為第一異型剖面型材，2為第二異型剖面型材，3為拉伸角盒，4為合金。
【具體實施方式】
[0015]為使本發(fā)明實施的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行更加詳細的描述。在附圖中，自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明。
[0016]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明保護范圍的限制。
[0017]下面通過實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明。
[0018]本發(fā)明提供了一種異型剖面型材施加拉伸載荷的方法，主要包括以下步驟:
[0019]S1、設(shè)置拉伸角盒，所述拉伸角盒設(shè)置有一個開口面以及拉伸載荷加載端，當拉伸載荷作用在所述拉伸載荷加載端時，所述拉伸載荷的力線沿所述開口面的中心指向所述拉伸角盒的中心；
[0020]S2、將所述異型剖面型材的端部置于所述拉伸角盒中，且所述異型剖面型材的剖面形心與所述力線之間具有一定的偏心距e，其中，所述偏心距e的大小根據(jù)拉伸試驗時的需求偏心載荷求出；
[0021]S3、向所述拉伸角盒中澆鑄熔融的合金，所述合金熔點低于所述異型剖面型材及所述拉伸角盒的熔點，且所述合金熔點高于拉伸試驗過程中的最高溫度；
[0022]S4、待所述合金固化后，對所述拉伸角盒施加拉伸載荷。
[0023]本實施例中，所述合金為熔點為70°的鉍合金。
[0024]首先需要說明的是，本實施例中，異形剖面型材大多為不規(guī)則長條形，定義不規(guī)則長條形的較長的邊所在的直線為所述異形剖面型材的軸線，或長度方向，如圖1所示，長條形兩端為所述異形剖面型材的兩個端部，兩端部之間連線為異形剖面型材的長度方向，垂直切該長度方向得到的面為所述異形剖面型材的剖面。
[0025]上述剖面可以劃分為若干規(guī)則的扁平方形長條，或者可以理解為，所述異形剖面型材沿垂直于所述異型剖面型材的剖面劃分為若干扁平方形長條，如圖3中的位于拉伸角盒3之內(nèi)的剖面可以劃分為兩個長方形及一個半圓形，本實施例中，由于半圓形結(jié)構(gòu)占比較小，可以將半圓形等效為邊長等于半圓形半徑的方形結(jié)構(gòu)，其中，長方形的長為所述異形剖面型材的寬度方向，長方形的寬為所述異形剖面型材的厚度方向。
[0026]如圖1所示，本實施例用來判斷第一異型剖面型材I以及與第一異型剖面型材I連接的第二異型剖面型材2之間的連接強度，由于兩個異型剖面型材的端面不規(guī)則，如果直接采用拉伸件進行拉伸試驗時，拉伸載荷無法均勻的作用在端面上，為此，本實施例首先給出了一個拉伸角盒3，如圖1及圖2所示，拉伸角盒3的一端面敞口，且拉伸載荷的容積足夠安放所述異型剖面型材的端部，同時，拉伸角盒3上還設(shè)置有拉伸端，比如設(shè)置耳片、螺孔等，其用來與拉伸作動筒進行連接，當連接拉伸作動筒時，由拉伸作動筒對其施加拉力，拉力的方向為自敞口面的中心指向拉伸角盒的中心，在一個備選實施方式中，拉力所在的直線也可以是其它平行與敞口面的中心與拉伸角盒的中心連線。
[0027]本實施例中，當將所述第二異型剖面型材2置于拉伸角盒3后，如圖2所示，向所述拉伸角盒3內(nèi)置于低熔點的合金4，可以理解的是，優(yōu)先選擇低熔點金屬合金包括選擇無放射性、熔點高于拉伸試驗過程中最高溫度且低于試驗件熔點的低熔點金屬合金，將熔化的低熔點金屬合金澆鑄到拉伸角盒中，直至低熔點金屬合金固化，最后將澆筑好的試驗件安裝到試驗機上施加拉伸載荷。
[0028]本實施例中，將所述異型剖面型材的端部置于所述拉伸角盒中，且所述異型剖面型材的剖面形心偏離所述力線一定距離，具體的，如圖3所示，所述離線交所述拉伸角盒于C點，O點為所述異形剖面型材的剖面形心，該距離e的范圍一般為:所述偏心距e大于等于0，一般來說，所述偏心距e還小于等于所述異型剖面型材的最長扁平方形長條的寬度。
[0029]需要說明的是，由于異型剖面型材的端部可能為不規(guī)則的結(jié)構(gòu)，這里的不規(guī)則結(jié)構(gòu)除了與所述剖面一樣形狀不規(guī)則以外，還包括其可以完全不平行與所述剖面，即其為凹凸不平的結(jié)構(gòu)，因而，當將所述異型剖面型材劃分為若干個扁平方形長條時，各扁平方形長條的長度可能不同。
[0030]可以理解的是，偏心距e的大小根據(jù)拉伸試驗時的需求偏心載荷求出，當試驗不需要進行施加偏心載荷時，偏心距e為O，當需要進行施加偏心載荷時，首先根據(jù)有限元模型計算出偏心距e的大小，之后根據(jù)e的大小對拉伸角盒3進行設(shè)計，以使其滿足能夠容納所述異形剖面型材端部的同時，有足夠的空間使異型剖面型材的剖面形心偏離所述力線e的距離。
[0031]與現(xiàn)有技術(shù)相比較:本發(fā)明提出的一種通過澆鑄低熔點金屬合金進行異型型材固定從而施加拉伸載荷的方法，不需要再額外設(shè)計對接假件，對各種剖面型材均可以施加拉伸載荷，同時選擇的低熔點金屬合金和設(shè)計的拉伸角盒可重復(fù)應(yīng)用，降低試驗成本。
[0032]最后需要指出的是:以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制。盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換;而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【主權(quán)項】
1.一種異型剖面型材施加拉伸載荷的方法，其特征在于，包括: 51、設(shè)置拉伸角盒，所述拉伸角盒設(shè)置有一個開口面以及拉伸載荷加載端，當拉伸載荷作用在所述拉伸載荷加載端時，所述拉伸載荷的力線沿所述開口面的中心指向所述拉伸角盒的中心； 52、將所述異型剖面型材的端部置于所述拉伸角盒中，且所述異型剖面型材的剖面形心與所述力線之間具有一定的偏心距e，其中，所述偏心距e的大小根據(jù)拉伸試驗時的需求偏心載荷求出。 53、向所述拉伸角盒中澆鑄熔融的合金，所述合金熔點低于所述異型剖面型材及所述拉伸角盒的熔點，且所述合金熔點高于拉伸試驗過程中的最高溫度； 54、待所述合金固化后，對所述拉伸角盒施加拉伸載荷。2.如權(quán)利要求1所述的異型剖面型材施加拉伸載荷的方法，其特征在于:所述合金為熔點為70°的鉍合金。3.如權(quán)利要求1所述的異型剖面型材施加拉伸載荷的方法，其特征在于:將所述異形剖面型材沿垂直于所述異型剖面型材的剖面劃分為若干扁平方形長條，垂直于所述異型剖面型材的剖面的軸線為所述異型剖面型材的長度方向，剖面上較長的邊為所述異型剖面型材的寬度方向，剖面上較短的邊為異型剖面型材的厚度度方向，所述偏心距e大于等于0，且小于等于所述異型剖面型材的最長扁平方形長條的寬度。
【文檔編號】G01N3/08GK106018082SQ201610322350
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月16日
【發(fā)明人】趙占文, 蘇雁飛, 陳軍, 侯瑞, 李軍貴
【申請人】中國航空工業(yè)集團公司西安飛機設(shè)計研究所