本發(fā)明涉及無人機制造，特別是涉及一種用于測試無人機蒙皮件連接點應(yīng)力分布的檢測裝置。

背景技術(shù)：

1、無人機因其種類繁多、規(guī)格多樣，既包括便攜式的戰(zhàn)術(shù)偵察無人機，也包括具有大載荷能力的察打一體無人機。與民用無人機相比，無人機面臨更為復(fù)雜和嚴(yán)苛的工作環(huán)境，需要在高空、高寒、高濕等惡劣條件下保持良好的性能。其中，無人機的機艙部分通常包含多個蒙皮組件，如圖1~2所示的一種典型的蒙皮件01(斜向俯視和斜向側(cè)視)，它采用玻璃纖維增強復(fù)合材料制成，呈不規(guī)則殼體狀，中部設(shè)有不規(guī)則的鏤空區(qū)域。該鏤空區(qū)域用于形成獨立的封閉空間，可安裝重要的任務(wù)載荷或功能部件，如光電吊艙、偵察設(shè)備等。

2、為保證蒙皮件的結(jié)構(gòu)強度和剛度，在其鏤空區(qū)域的邊沿內(nèi)部通常預(yù)埋有金屬加強件。蒙皮件01鏤空區(qū)域的邊沿底面需要與機艙骨架的上表面緊密貼合，其沿壁04與機艙骨架的內(nèi)側(cè)面05在同一豎直平面內(nèi)。這種連接結(jié)構(gòu)的設(shè)計不僅要確保飛行過程中的結(jié)構(gòu)完整性，還要保證在各種惡劣環(huán)境下的密封性能。由于連接面積大、形狀復(fù)雜，連接點的合理分布直接影響著整體結(jié)構(gòu)的可靠性。在工程實踐中，需要對蒙皮件進行機械性能測試，以驗證其整體強度特性，尤其需要評估鏤空區(qū)域邊沿連接結(jié)構(gòu)的合理性，即在預(yù)設(shè)張力作用下，各連接點位的變形量、錯位量是否均勻且在允許范圍內(nèi)。此外，隨著無人機型號的改進升級或結(jié)構(gòu)調(diào)整，蒙皮件01的設(shè)計參數(shù)，如連接點的位置、數(shù)量、蒙皮厚度等也需要相應(yīng)調(diào)整。這就要求蒙皮件01的性能測試具有良好的可重復(fù)性，以便通過多次測試和調(diào)整獲得最優(yōu)的設(shè)計方案。

3、對于新研制的無人機蒙皮件，其連接結(jié)構(gòu)的設(shè)計需要經(jīng)過反復(fù)的測試和優(yōu)化過程。一方面，需要確保在預(yù)設(shè)張力下各連接點的變形量滿足要求；另一方面，又要盡可能減少連接點的數(shù)量。這是因為每個連接點都需要在蒙皮件上開設(shè)安裝孔并設(shè)置連接件，這不僅會因高空低壓、高濕、高寒等惡劣環(huán)境影響連接件的可靠性，而且由于材料的不連續(xù)性也會在一定程度上破壞蒙皮件的整體結(jié)構(gòu)強度。因此，在滿足強度和剛度要求的前提下，優(yōu)化連接點的數(shù)量和位置布置就顯得尤為重要。

4、目前常用的測試方法是在蒙皮件施加張力的同時，采用多個千分表02對關(guān)鍵點位的變形量進行測量,參照圖3。這種方法存在以下缺陷：首先，由于測點數(shù)量有限，難以全面反映連接區(qū)域的應(yīng)力分布情況；其次，千分表的安裝和調(diào)試過程繁瑣，測試效率低下；再次，測量結(jié)果容易受到外界振動和溫度變化的影響，可靠性不高；最后，對于需要反復(fù)進行的優(yōu)化測試，該方法操作復(fù)雜，難以保證測試條件的一致性。這些問題在無人機型號改進和結(jié)構(gòu)優(yōu)化過程中尤為突出，嚴(yán)重影響了設(shè)計優(yōu)化的效率和準(zhǔn)確性。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種用于測試無人機蒙皮件連接點應(yīng)力分布的檢測裝置，通過支撐框架與可調(diào)節(jié)的加載機構(gòu)配合三層復(fù)合結(jié)構(gòu)和溫度敏感的檢測膠帶結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了連接點應(yīng)力分布的分階段精確檢測和密封性能的可視化檢測，具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、檢測靈敏、結(jié)果直觀且可重復(fù)使用的特點，為無人機蒙皮件連接結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計提供了可靠的技術(shù)支持。

2、為了解決上述問題，本發(fā)明采用如下方案：一種用于測試無人機蒙皮件連接點應(yīng)力分布的檢測裝置，包括：

3、支撐框架；骨架模擬件，其底面固定連接于所述支撐框架，其上表面沿周向均勻布設(shè)有緊密排列的螺孔；滑輪組，包括多組滑輪，固定于所述支撐框架上且位于所述骨架模擬件上方；繩帶組件，包括多根繩帶，每根繩帶依次繞設(shè)于對應(yīng)的滑輪組；配重模塊，包括多個可調(diào)節(jié)配重塊；變形檢測結(jié)構(gòu)，設(shè)置于待測蒙皮件的鏤空區(qū)域沿壁與所述骨架模擬件的內(nèi)側(cè)面之間；

4、所述變形檢測結(jié)構(gòu)包括：?第一種三層復(fù)合結(jié)構(gòu)，用于初次檢測，包括：第一膠層，與所述蒙皮件固定粘接；第二膠層，與所述骨架模擬件固定粘接；第一變形檢測膠層，設(shè)于所述第一膠層和第二膠層之間，在預(yù)設(shè)的變形范圍內(nèi)保持完整，其被切割成預(yù)設(shè)的寬度的條形獨立檢測段一。

5、該技術(shù)方案的有益效果是：通過支撐框架和骨架模擬件的配合實現(xiàn)了穩(wěn)定可靠的測試平臺，滑輪組和繩帶組件的設(shè)置使得張力施加更加靈活精確，三層復(fù)合檢測結(jié)構(gòu)能夠直觀顯示變形情況，便于判斷連接點分布的合理性。

6、作為優(yōu)選，所述滑輪組包括：?固定架，通過可調(diào)節(jié)螺栓組件固定于所述支撐框架上，所述固定架在水平面內(nèi)的前后左右位置可調(diào)節(jié)。該技術(shù)方案的有益效果是：滑輪組的固定架可在水平面內(nèi)調(diào)節(jié)位置，提高了張力施加方向的靈活性，使測試裝置適應(yīng)不同尺寸和形狀的蒙皮件，實現(xiàn)了更精準(zhǔn)的測試控制。

7、作為優(yōu)選，所述繩帶組件中的每根繩帶包括：柔性鋼絲繩；張力傳遞部件，包括：連接座，通過螺栓固定于所述蒙皮件的上表面；圓環(huán)，設(shè)置于所述連接座的上表面；轉(zhuǎn)動環(huán)，其一端與所述圓環(huán)活動連接形成萬向節(jié)，另一端設(shè)有用于夾持所述鋼絲繩的夾持結(jié)構(gòu)。該技術(shù)方案的有益效果是：采用柔性鋼絲繩提高了張力傳遞的穩(wěn)定性，萬向節(jié)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了張力方向的全方位自適應(yīng)調(diào)節(jié)，確保測試過程中繩帶始終處于理想受力狀態(tài)，提升了測試的準(zhǔn)確性和可靠性。

8、作為優(yōu)選，所述變形檢測結(jié)構(gòu)還包括：?第二種三層復(fù)合結(jié)構(gòu)，用于再次檢測，包括：第三膠層和第四膠層，采用與所述第一種三層復(fù)合結(jié)構(gòu)相同的材料；第二變形檢測膠層，在0.8-1%的變形范圍內(nèi)保持完整，其被切割成寬度為2-4mm的條形獨立檢測段二。該技術(shù)方案的有益效果是：第二種三層復(fù)合結(jié)構(gòu)提供了更高的檢測靈敏度，更精細的檢測段寬度提高了檢測精度，適用于連接結(jié)構(gòu)優(yōu)化后的精確檢測需求，使測試結(jié)果更加準(zhǔn)確可靠。

9、一種用于測試無人機蒙皮件連接點應(yīng)力分布的檢測裝置，包括：支撐框架；骨架模擬件，其底面固定連接于所述支撐框架，其上表面沿周向均勻布設(shè)有緊密排列的螺孔，所述螺孔用于與蒙皮件的連接孔配合固定連接；滑輪組，包括多組滑輪，每組滑輪固定于所述支撐框架上且位于所述骨架模擬件的上方，所述滑輪的高度可調(diào)節(jié)；繩帶組件，包括多根繩帶，每根繩帶依次繞設(shè)于所述滑輪組中對應(yīng)的滑輪組，每根繩帶的一端與設(shè)置在蒙皮件上表面的張力傳遞部件固定連接、另一端為懸掛端；配重模塊，包括多個可調(diào)節(jié)配重塊，各配重塊分別懸掛于每根所述繩帶的懸掛端；以及變形檢測結(jié)構(gòu)，設(shè)置于所述蒙皮件的鏤空區(qū)域沿壁與所述骨架模擬件的內(nèi)側(cè)面之間；

10、所述變形檢測結(jié)構(gòu)包括檢測膠帶結(jié)構(gòu)，所述檢測膠帶結(jié)構(gòu)包括柔性框體和設(shè)置在所述柔性框體內(nèi)的多個獨立檢測單體，所述檢測單體通過所述柔性框體保持預(yù)定間距均勻排列，其中每個所述檢測單體包括上段、中段和下段，所述上段和下段采用高強度粘接材料制成，所述中段采用具有預(yù)設(shè)斷裂強度的紙質(zhì)材料制成，所述上段用于與所述蒙皮件的鏤空區(qū)域沿壁緊密粘接，所述下段用于與所述骨架模擬件的內(nèi)側(cè)面緊密粘接。該技術(shù)方案的有益效果是：創(chuàng)新性地采用檢測膠帶結(jié)構(gòu)進行應(yīng)力分布檢測，通過柔性框體保證檢測單體均勻分布，三段式檢測單體設(shè)計確保了可靠的粘接和檢測效果，實現(xiàn)了更簡便實用的檢測方法。

11、作為優(yōu)選，所述檢測單體的預(yù)定間距為3-4mm。該技術(shù)方案的有益效果是：規(guī)定的3-4mm預(yù)定間距確保了檢測的連續(xù)性，提供了合適的空間分辨率，便于觀察和記錄檢測結(jié)果，為測試過程提供了標(biāo)準(zhǔn)化的技術(shù)參數(shù)。

12、作為優(yōu)選，所述中段的斷裂變形量在干燥條件下為1.0-1.2%。該技術(shù)方案的有益效果是：明確規(guī)定了干燥條件下的斷裂變形量范圍，提供了標(biāo)準(zhǔn)化的檢測參考值，便于判斷連接結(jié)構(gòu)的性能，使測試結(jié)果具有可比性和可重復(fù)性。

13、作為優(yōu)選，所述中段經(jīng)潤濕處理后的斷裂變形量為0.5-0.8%。該技術(shù)方案的有益效果是：通過潤濕處理提高檢測靈敏度，擴展了檢測裝置的應(yīng)用范圍，滿足不同精度要求的檢測需求，增強了檢測方法的適應(yīng)性和靈活性。

14、作為優(yōu)選，還包括從蒙皮件與骨架模擬件的外圍接合處向中心吹入熱風(fēng)的送風(fēng)裝置；所述檢測單體的中段采用溫度敏感材料制成，該溫度敏感材料能夠根據(jù)溫度變化呈現(xiàn)不同的顏色，且具有可逆性。該技術(shù)方案的有益效果是：創(chuàng)新性地引入熱風(fēng)檢測方法，采用溫度敏感材料提供了新的檢測手段，實現(xiàn)了密封性能的可視化檢測，提高了檢測的直觀性和便捷性。

15、作為優(yōu)選，所述溫度敏感材料在常溫下呈現(xiàn)淺藍色，當(dāng)局部溫度升高時顏色逐漸加深變?yōu)樯钏{色，溫度降低后可恢復(fù)原有顏色，其對溫度的響應(yīng)時間為2-3秒。該技術(shù)方案的有益效果是：規(guī)定了具體的顏色變化特征和快速的響應(yīng)時間，可逆性確保了檢測材料的重復(fù)使用，顯著提升了檢測效率和經(jīng)濟性，實現(xiàn)了更加智能和環(huán)保的檢測手段。

16、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點：

17、結(jié)構(gòu)設(shè)計方面：采用支撐框架、骨架模擬件、滑輪組和繩帶組件的組合結(jié)構(gòu)，配合可調(diào)節(jié)的配重模塊，實現(xiàn)了穩(wěn)定可靠的測試平臺，不僅確保了張力施加的精確性和均勻性，還可以根據(jù)不同尺寸和形狀的蒙皮件靈活調(diào)整測試參數(shù)，提高了裝置的適應(yīng)性和通用性。

18、檢測手段方面：創(chuàng)新性地設(shè)計了三層復(fù)合結(jié)構(gòu)和檢測膠帶結(jié)構(gòu)兩種檢測方案，前者通過不同靈敏度的變形檢測膠層實現(xiàn)分階段檢測，后者采用溫度敏感材料結(jié)合熱風(fēng)檢測方法實現(xiàn)可視化檢測，既滿足了不同階段的測試需求，又提供了直觀可靠的檢測結(jié)果，顯著提升了檢測效率和準(zhǔn)確性。

19、實用性方面：設(shè)備操作簡便，檢測結(jié)果直觀可靠，檢測材料可重復(fù)使用，不僅降低了測試成本，還提高了檢測效率；通過標(biāo)準(zhǔn)化的技術(shù)參數(shù)和檢測流程，確保了測試結(jié)果的可比性和可重復(fù)性，為無人機蒙皮件連接結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計提供了可靠的技術(shù)支持。