一種飛機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度試驗(yàn)扣重計(jì)算方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于飛機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度試驗(yàn)的扣重技術(shù)，具體涉及一種用于飛機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度試驗(yàn)中的扣重計(jì)算方法。本發(fā)明在試驗(yàn)件組裝之前確定試驗(yàn)件、試驗(yàn)件假件的重量及重心，裝機(jī)后確定總重量和附加重量，然后計(jì)算部件系數(shù)、扣重系數(shù)和結(jié)構(gòu)實(shí)際重心，最后進(jìn)行全機(jī)、試驗(yàn)件假件以及附加重量的扣重，從而精確計(jì)算試驗(yàn)扣重系數(shù)，減小了試驗(yàn)扣重系數(shù)，減小了各結(jié)構(gòu)部件的重心偏差對(duì)扣重精度的影響，從而通過(guò)提高試驗(yàn)扣重精度，真實(shí)模擬了試驗(yàn)機(jī)承載，提高了試驗(yàn)精度。
【專利說(shuō)明】一種飛機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度試驗(yàn)扣重計(jì)算方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于飛機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度試驗(yàn)的扣重技術(shù)，具體涉及一種用于飛機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度試驗(yàn)中的扣重計(jì)算方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在全尺寸飛機(jī)結(jié)構(gòu)靜力/疲勞試驗(yàn)中，試驗(yàn)載荷一般為未考慮結(jié)構(gòu)重量的載荷。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)件的重量是客觀存在的，因此需要將試驗(yàn)件的重量扣除，即試驗(yàn)扣重。在進(jìn)行全機(jī)試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)件不僅包括試驗(yàn)件結(jié)構(gòu)，還包括試驗(yàn)假件、試驗(yàn)加載設(shè)備、應(yīng)變片、導(dǎo)線等等。試驗(yàn)扣重時(shí)，通常采用設(shè)計(jì)單位提供的各部件結(jié)構(gòu)理論重量和重心，計(jì)算出總的理論重量和重心，在粘貼完膠布帶、掛上輔助杠桿后對(duì)飛機(jī)進(jìn)行實(shí)際稱重，稱出實(shí)際重量和重心。(飛機(jī)實(shí)際重量-假件重量)/理論結(jié)構(gòu)重量，稱為扣重系數(shù)。
[0003]扣重時(shí)，各結(jié)構(gòu)件理論重量乘以扣重系數(shù)，即為該結(jié)構(gòu)扣重值，對(duì)于實(shí)際重心和理論重心的偏差，利用施加附加載荷的方法，將理論重心調(diào)到實(shí)際重心上。
[0004]這種扣重方法，計(jì)算比較簡(jiǎn)單，也能滿足試驗(yàn)要求。但存在一些問(wèn)題，如:扣重系數(shù)較大；膠布帶、輔助杠桿等重量是按飛機(jī)結(jié)構(gòu)重量分布進(jìn)行計(jì)算并扣重，與實(shí)際重量分布有偏差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是:提供一種能夠精確實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)扣重，使試驗(yàn)加載更加準(zhǔn)確，達(dá)到真實(shí)模擬試驗(yàn)件承載目的的飛機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度試驗(yàn)扣重計(jì)算方法。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種飛機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度試驗(yàn)扣重計(jì)算方法，其在試驗(yàn)件組裝之前確定試驗(yàn)件、試驗(yàn)件假件的重量及重心，裝機(jī)后確定總重量和附加重量，然后計(jì)算部件系數(shù)、扣重系數(shù)和結(jié)構(gòu)實(shí)際重心，最后進(jìn)行全機(jī)、試驗(yàn)件假件以及附加重量的扣重。
[0007]所述的飛機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度試驗(yàn)扣重計(jì)算方法，具體包括如下步驟:
[0008]步驟1:試驗(yàn)件和試驗(yàn)件假件稱重
[0009]統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)件各部件的結(jié)構(gòu)重量數(shù)據(jù)，即試驗(yàn)件理論重量，記為Gu，各部件重心采用理論重心Xi, Yi ;
[0010]試驗(yàn)機(jī)組裝前，對(duì)試驗(yàn)件各部件進(jìn)行實(shí)際稱重，即試驗(yàn)件結(jié)構(gòu)分部件實(shí)際重量，記為Bi,其重心采用理論重心Xi, Yi ;
[0011]試驗(yàn)機(jī)組裝前，對(duì)試驗(yàn)件假件進(jìn)行實(shí)際稱重，各假件重量記為Ji,假件重心采用理論重心XTi，Yji ；
[0012]步驟2:試驗(yàn)機(jī)組裝后的整機(jī)及附加重量稱重
[0013]試驗(yàn)機(jī)組裝完成后，并且已經(jīng)完成了應(yīng)變片粘貼、導(dǎo)線布置后，對(duì)整機(jī)進(jìn)行稱重，重量G總，重心X總，Y總；
[0014]附加重量中可計(jì)算部分，重量和重心記為Fi, XFi, YFi ；
[0015]步驟3:部件系數(shù)η計(jì)算[0016]部件系數(shù)η計(jì)算:叫=Bi/GLi ；
[0017]步驟4:扣重系數(shù)k計(jì)算
[0018]Ii=(Gg-EJ1-EFi)ZEBi;
[0019]步驟5:結(jié)構(gòu)實(shí)際重心計(jì)算
[0020]X = (G總 X總-Σ JiXj1- Σ FiXpi)/ (G 總-Σ J1- Σ Fi),
[0021]Y = (G總 Y總-Σ JiYj1- Σ FiYpi)/ (G 總-Σ J1- Σ Fi)，
[0022]其中，i= 1,2...;
[0023]步驟6:扣重
[0024]在進(jìn)行全機(jī)扣重時(shí)，結(jié)構(gòu)按照分部件重量BiXK重心Xi, Yi扣除，結(jié)構(gòu)扣重匯總后，扣重的重心與結(jié)構(gòu)實(shí)際扣重重心的偏差在試驗(yàn)非考核部位調(diào)整；
[0025]每個(gè)假件按照實(shí)際稱重重量J1、重心&和&扣除；
[0026]每個(gè)可計(jì)算附加重量Fi, XFi, Ypi扣除；
[0027]此外增加的設(shè)備重量通過(guò)稱重在試驗(yàn)時(shí)也要進(jìn)行扣除；
[0028]在部件試驗(yàn)時(shí)，部件扣重重量按GuXnXk或者BiXk,重心按Xi, Yi扣除。
[0029]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:本發(fā)明機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度試驗(yàn)扣重計(jì)算方法通過(guò)細(xì)化計(jì)算試驗(yàn)機(jī)中結(jié)構(gòu)、假件及附加重量，從而精確計(jì)算試驗(yàn)扣重系數(shù)，減小了試驗(yàn)扣重系數(shù)，減小了各結(jié)構(gòu)部件的重心偏差對(duì)扣重精度的影響，從而通過(guò)提高試驗(yàn)扣重精度，真實(shí)模擬了試驗(yàn)機(jī)承載，提高了試驗(yàn)精度。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0030]圖1是本發(fā)明飛機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度試驗(yàn)扣重計(jì)算方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明:
[0032]請(qǐng)參閱圖1，其是本發(fā)明飛機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度試驗(yàn)扣重計(jì)算方法的具體實(shí)施過(guò)程，其步驟如下:
[0033]步驟1:試驗(yàn)件和試驗(yàn)件假件稱重
[0034]統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)件各部件的結(jié)構(gòu)重量數(shù)據(jù)，即試驗(yàn)件理論重量，記為Gu，各部件重心采用理論重心XyYiQ = 1，2…)；其中，所述重心坐標(biāo)應(yīng)為三維坐標(biāo)，考慮到三維坐標(biāo)下與重力的方向(Z向)平行的坐標(biāo)。
[0035]試驗(yàn)機(jī)組裝前，對(duì)試驗(yàn)件各部件進(jìn)行實(shí)際稱重，即試驗(yàn)件結(jié)構(gòu)分部件實(shí)際重量，記為BiQ = 1，2...)，其重心采用理論重心Xi, Yi (i = 1,2...)；
[0036]試驗(yàn)機(jī)組裝前，對(duì)試驗(yàn)件假件進(jìn)行實(shí)際稱重，各假件重量記為Ji,假件重心采用理論重心Xd，Yd (i = 1，2…)；其中，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí)，綜合考慮試驗(yàn)特點(diǎn)及制造成本，試驗(yàn)機(jī)某些部件會(huì)采用假件，這些假件模擬與試驗(yàn)機(jī)連接結(jié)構(gòu)，用于試驗(yàn)加載，如發(fā)動(dòng)機(jī)、起落架一般采用假件。
[0037]步驟2:試驗(yàn)機(jī)組裝后的整機(jī)稱重及附加重量計(jì)算
[0038]試驗(yàn)機(jī)組裝完成后，并且已經(jīng)完成了應(yīng)變片粘貼、導(dǎo)線布置及膠布帶粘貼等工作后，對(duì)整機(jī)進(jìn)行稱重，重量G&重心Χ,6，;該重量中包含了試驗(yàn)件各部件實(shí)際重量、各假件重量、各部件對(duì)接零件重量、粘貼的應(yīng)變片及其導(dǎo)線重量、膠布帶等重量。除掉各部件實(shí)際重量和各假件重量，其他的重量為附加重量。在附加重量中，有可計(jì)算附加重量，如膠布帶重量，清楚其重量及全機(jī)分布，可計(jì)算出其重心位置。部分附加重量通過(guò)計(jì)算可知，附加重量中可計(jì)算部分，重量和重心記為Fi, XFi, YFi (i = 1,2...)；
[0039]步驟3:部件系數(shù)η計(jì)算
[0040]部件系數(shù)η計(jì)算:叫=Bi/GLi ；
[0041]步驟4:扣重系數(shù)k計(jì)算
[0042]k = (G總-Σ Σ Fi)/ Σ BiQ = I, 2...)；
[0043]步驟5:結(jié)構(gòu)實(shí)際重心計(jì)算
[0044]X = (G總 X總-Σ JiXj1- Σ FiXpi)/ (G 總-Σ J1- Σ Fi),
[0045]Y = (G總 Y總-Σ JiYj1- Σ FiYpi)/(Gi6- Σ J1- Σ Fi) (i = I, 2...)；
[0046]步驟6:扣重
[0047]在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，不僅要使試驗(yàn)件上的載荷更加準(zhǔn)確，還要考慮工程實(shí)施方便簡(jiǎn)單。
[0048]進(jìn)行部件試驗(yàn)時(shí)，不進(jìn)行整機(jī)的扣重，僅對(duì)考核部件進(jìn)行扣重。部件扣重重量按GuXnXk或者BiXk,重心按Xi, Yi扣除。
[0049]在進(jìn)行全機(jī)扣重時(shí):
[0050]結(jié)構(gòu)按照分部件重量B1、重心Xi, Yi扣除，結(jié)構(gòu)扣重一般由向上主動(dòng)加載點(diǎn)或反配重點(diǎn)扣除，即多個(gè)加載點(diǎn)分配扣重重量，保證各部件扣重重量與重心與部件實(shí)際重量與重
心一致。
[0051]結(jié)構(gòu)扣重匯總后，結(jié)構(gòu)扣重重量Xk即為結(jié)構(gòu)實(shí)稱計(jì)算重量，結(jié)構(gòu)扣重重心與結(jié)構(gòu)實(shí)稱計(jì)算重心的偏差(偏心矩)在試驗(yàn)非考核部位調(diào)整；
[0052]假件為試驗(yàn)非考核部位，為了簡(jiǎn)化試驗(yàn)，各假件按照實(shí)際稱重重量J1、重心Xli和Yji扣除；
[0053]每個(gè)可計(jì)算附加重量Fi, XFi, YFi扣除；
[0054]此外增加的設(shè)備重量通過(guò)稱重在試驗(yàn)時(shí)也要進(jìn)行扣除。
[0055]綜上所述本發(fā)明在試驗(yàn)件組裝之前確定試驗(yàn)件、試驗(yàn)件假件的重量及重心，裝機(jī)后確定總重量和附加重量，然后計(jì)算部件系數(shù)、扣重系數(shù)和結(jié)構(gòu)實(shí)際重心，最后進(jìn)行全機(jī)、試驗(yàn)件假件以及附加重量的扣重，從而精確計(jì)算試驗(yàn)扣重系數(shù)，減小了試驗(yàn)扣重系數(shù)，減小了各結(jié)構(gòu)部件的重心偏差對(duì)扣重精度的影響，從而通過(guò)提高試驗(yàn)扣重精度，真實(shí)模擬了試驗(yàn)機(jī)承載，提聞了試驗(yàn)精度。
【權(quán)利要求】
1.一種飛機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度試驗(yàn)扣重計(jì)算方法，其特征在于，在試驗(yàn)件組裝之前確定試驗(yàn)件、試驗(yàn)件假件的重量及重心，裝機(jī)后確定總重量和附加重量，然后計(jì)算部件系數(shù)、扣重系數(shù)和結(jié)構(gòu)實(shí)際重心，最后進(jìn)行全機(jī)、試驗(yàn)件假件以及附加重量的扣重。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度試驗(yàn)扣重計(jì)算方法，其特征在于，具體包括如下步驟: 步驟1:試驗(yàn)件和試驗(yàn)件假件稱重 統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)件各部件的結(jié)構(gòu)重量數(shù)據(jù)，即試驗(yàn)件理論重量，記為Gu，各部件重心采用理論重心Xi, Yi ； 試驗(yàn)機(jī)組裝前，對(duì)試驗(yàn)件各部件進(jìn)行實(shí)際稱重，即試驗(yàn)件結(jié)構(gòu)分部件實(shí)際重量，記為Bi,其重心采用理論重心Xi, Yi ; 試驗(yàn)機(jī)組裝前，對(duì)試驗(yàn)件假件進(jìn)行實(shí)際稱重，各假件重量記為Ji,假件重心采用理論重七、Xji，Yji ; 步驟2:試驗(yàn)機(jī)組裝后的整機(jī)及附加重量稱重 試驗(yàn)機(jī)組裝完成后，并且已經(jīng)完成了應(yīng)變片粘貼、導(dǎo)線布置后，對(duì)整機(jī)進(jìn)行稱重，重量G總，重心X總,Y總； 附加重量中可計(jì)算部 分，重量和重心記為Fi, XFi, YFi ； 步驟3:部件系數(shù)η計(jì)算 部件系數(shù)η計(jì)算= Bi/GLi ； 步驟4:扣重系數(shù)k計(jì)算 k = (G 總-Σ J1- Σ Fi)/ Σ Bi ； 步驟5:結(jié)構(gòu)實(shí)際重心計(jì)算
X = (G 總 X 總-Σ JiXj1- Σ FiXpi)/ (G 總-Σ J1- Σ Fi)，
Y = (G總 Y總-Σ JiYj1- Σ FiYpi)/(G 總-Σ J1- Σ Fi), 其中，i = 1,2-； 步驟6:扣重 在進(jìn)行全機(jī)扣重時(shí)，結(jié)構(gòu)按照分部件重量BiXK重心Xi, Yi扣除，結(jié)構(gòu)扣重匯總后，扣重的重心與結(jié)構(gòu)實(shí)際扣重重心的偏差在試驗(yàn)非考核部位調(diào)整； 每個(gè)假件按照實(shí)際稱重重量J1、重心&和Ii扣除； 每個(gè)可計(jì)算附加重量Fi, XFi, Ypi扣除； 此外增加的設(shè)備重量通過(guò)稱重在試驗(yàn)時(shí)也要進(jìn)行扣除； 在部件試驗(yàn)時(shí)，部件扣重重量按Gu X η X k或者Bi X k，重心按Xi，Yi扣除。
【文檔編號(hào)】B64F5/00GK104029826SQ201410286166
【公開(kāi)日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年6月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月24日
【發(fā)明者】王征, 宋鵬飛, 夏峰, 張建鋒, 張昭, 付志鵬 申請(qǐng)人:中國(guó)飛機(jī)強(qiáng)度研究所