HB 6502-1991 飞机刚度试验与要求.pdf
《HB 6502-1991 飞机刚度试验与要求.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《HB 6502-1991 飞机刚度试验与要求.pdf(23页珍藏版)》请在麦多课文档分享上搜索。
1、工HB 6502 91 Airplane rigidity test and requirement 1991-08-03发布1991 10一口1实中华人民共工业部批准l 主题内容与适用范围. . . 2 引用标准.3 术语4 刚度试验. 5 刚度判据. 目次6 技术文件与报告. 附录A飞机刚度要求参考件)( 1 ) ( 1 ) (2) ( 12) ( 12) (14) 中华人民共和国航空航天工业空工业标准飞机刚度与要求HB 6502-91 Airplane rigidity test and requirement 1 主题内容与适用范围1. 1 本标准规定了飞机结构刚度试验的目的、内容、方
2、法及要求,这些内容仅对飞机结构刚度试验提供指导和详尽具体的实施办法。1. 2 本标准适用于各种军用飞机结构(不含直升机)的刚度试验,民用E机亦可参照使用。2 31用标准GB ,. 1 标准化工作导则标准编写的基本规定GJB 67. 1 军用飞机强度和刚度规范总则GJB 67.7 军用飞机强度和刚度规范气动弹性不稳定性GJB 67.9军用飞机强度和刚度规范地面试验GJB 67.12军用飞机强度和刚度规范文件和报告3 术语3. 1 结构刚度飞机结构抵抗载荷引起变形的能力。用产生单位广义位移所需的广义力来表示。3. 2 同小心又称剪心、弯心或扭心。是构件剖面的个几何特征点。当剪力通过该点时,该剖面只
3、产生平移,而无扭转。3. 3 刚心线又叫弯轴、刚轴或弹性袖,是民直构件各剖面t刚心的连线。对大展弦比长直翼面来说,为f 计算上的方便.在许多情况下可近似地看成是一条直线。当剪力作用在同IJ心线上时,构件各剖面将只发生弯曲变形而无扭转,在纯扭矩作用F.刚心线不会产生弯曲变形。3. 4 剖面弯曲同IJ度EI又称剖面抗弯刚度,是拉伸弹性模量E与剖面对中心轴的惯性矩的乘积(N.m/rad)o 3. 5 剖面扭转刚度GJ又称剖面抗扭刚度,是剪切弹性模量G与剖面对刚心的极惯性矩乘积(N m/rad)。3. 6 总体弯曲刚度结构两指定剖面之间产生单位相对弯角所需的弯矩(N m/rad)。航空航天工业部199
4、1-08-03发布1991一10-01实施HB 6502-91 3. 7 总体扭转刚度结构两指定剖面之间产生单位相对扭角所需的扭矩(N m/ract)。3. 8 惯性轴构件各剖面质心的连线。3. 9 柔度影响系数研究飞机结构的弹性变形时,引人广义力P(力或力矩)与广义位移M线位移或角位移), 应用力的叠加原理,构件上的任一点1处的广义位移可写成blz;二fu Pj或fP式中gfaj称为结构的柔度影响系数,定义为仅在构件某一自由度J加单位广义力而其余自由度都不加载时,在构件第i个自由度上产生的广义位移,f称为柔度影响系数矩阵,简称柔度矩阵。由位移互换定理fj=fji 故f是对称矩阵。3. 10
5、对大展弦比妖直翼面.在f!iJ丽本身变形可以忽略的情况下,沿展向取n个剖面,在剖面j刚心处加广义力时,测量剖面i(i=l,2,川同心处的广义位移.与3.9柔度影响系数定义相仿,任一剖面a的广义位移可写成j= L: fiJ Pj或的fP式中:f! j称为翼丽的剖面柔度影响系数.3. 11 操纵系统刚度指除操作部分及舵面以外的操纵系统的刚度(N m/ract或N/m)。3. 12 刚度判据用刚度值和结构的设计参数、几何参数等构成检验刚度是否满足要求的判式,它是通过理论分析和大量实践的验证获得的。4 刚度试验4. 1 目的通过测定静载荷下的结构变形,验证预估的飞机结构刚度特性,为应力分析、气动弹性和
6、动力响应分析与计算提供原始数据。4. 2 内容刚度试验内容从形式上分为两类:一类是结构部件验证性刚度试验,即影响系数和结构刚度试验,在静强度试验之前单独进行g另类是使用载荷刚度试验,在静强度试验过程中进行。下面所列刚度试验内容,可根据实际情况选取。4. 2. 1 机翼刚度4.2.1.1 结构分布刚度对大展弦比长直机翼,包括后掠翼直翼段、测各剖面的EJ、GJ及刚心位置凡,或者测剖面2 HB 6502-91 柔度影响系数及刚心线。4.2.1.2 结构柔度影响系数对小展弦比机翼,包括后掠翼三角区,测翼面的柔度影响系数。4.2.1.3 结构总体刚度对大展弦比机翼,也可测指定剖面相对翼根的总体刚度.分为
7、a.总体弯曲刚度, b.总体扭转刚度m旬,包括对称同,度左右翼对称加载,地面支撑平衡$反对称刚度左右翼反对称加载,自身平衡。由于根部的支承效应,两者测量结果是不同的,反对称刚度大约为相应对称刚度的80%。因副翼反效速度的计算基于反对称刚度,所以在测出对称刚度之后,还应测量反对称刚度,包括从一个副翼中剖面到另一个副翼中剖面之间的机翼反对称刚度。4.2.2 画,翼刚度测量沿副翼转轴方向的分布刚度GJ,EI和两指定剖面间的总体扭转刚度T.0 4.2. 3 水平安定面、全动尾翼或鸭翼刚度水平安定面刚度测量内容类同于机翼,但总体扭转刚度T,只测对称情况。对全动尾翼或鸭翼,还应测根部接头的柔度影响系数。4
8、. 2. 4 升降舵刚度捆H量分布刚度GJ、EI及垂直于舵转轴两指定剖面间的总体扭转刚度T.。4. 2. 5 升降舵外悬段弯曲刚度测外悬段总体弯曲刚度F., 4. 2. 6 垂直安定面刚度测量内容类同于水干安定面。4. 2. 7 方向舵刚度测量分布刚度EJ、GJ及垂直于舵转轴两指定剖面间的总体扭转刚度T,。4. 2. 8 机身刚度测量垂直弯曲刚度、侧向弯曲刚度及扭转刚度za垂直弯曲刚度i圳机身分布刚度E1,及机身指定剖面间的总体刚度Ff I ; b侧向弯曲同,度洲机身分布刚度Eh及机身指定剖面间的总体刚度Ff2 ; C.机身扭转同,度测机身分布刚度GJ及机身指定剖面间的总体刚度T4. 2. 9
9、 操纵系统刚度操纵系统阿,度指操纵线系而言,不包括操作部分和操纵面的刚度,但线系支庵的连接刚度应该考虑在内。试验时,将座舱内的操作部分固定,在操纵面l1m绞链力制fiM,并在操纵面t测量转角3 HB 6502-91 b。操纵系统同IJ度为CMJ。具体试验项目有za.升降舵操纵系统刚度;b.方向舵操纵系统刚度pc副翼操纵系统刚度zd.调整片操纵系统刚度;e左、有副翼问操纵系统刚度,即左右副翼相互连接线路刚度。若一个副翼锁于中立位rf. .在另副翼施加饺链力矩M.测量刚度时,捆出的转角日为所需测量值的两倍,即其刚度值为:C M./ C0/2) 2M./, 0 如果左、右翼加同向等值饺链力矩M.时,
10、测出两个副翼的转角,0、主饨,其唰度值为C =M./O+且8右)/2J2M./O左+右)4. 2. 10 柔度影响系数对小展弦比翼面、吊挂等,常用柔度影响系数表示其弹性性能。例如三角机翼,可根据其结构特点,把翼面划分成若干小格子,在每个节点上分别加载,测量各节点的柔度影响系数,x1大展弦比民直翼面,还可测剖面柔度影响系数。GL 以翼面为例,柔度影响系数有.a挠度影响系数如f了,表示在翼面上加垂直单位力引起的节点在垂直方向的挠度gb转角影响系数如t:,Y.表示在翼面上加垂直单位力引起的节点的转角gC.剖面柔度影响系数如果剖面本身变形可以忽略,可用剖面柔度影响系数f、俨代替弯曲刚度EI和扭转刚度f
11、表示在翼面k加垂直单位力引起的翼剖面在垂直方向的挠度;flJ表示在翼面上作用个单位纯扭矩,fE展向测得的翼剖面扭角。4. 2. 11 起落架刚度起落架有多种类型,一般情况下均要进行结构mJ度试验。试验载荷有单向、多向载荷,主要是测量各个方向单位载荷下的变形。4. 2. 12 挂架刚度技架指导弹、炸弹,发动机挂架等。这些挂架应进行柔度影响系数测量或结构刚度试验。4. 2. 13 局部刚度由于使用上或其它方面的原因,一些构件局部部位需要测定其某项刚度特性,如:炮架、瞄准具梁等局部刚度测量。4. 2. 14 热咧度对于M数大于2的超音速飞机,应考虑由于空气动力加热引起的刚度损失,通过分析来确定是否要
12、进行热刚度试验。HB 6502-91 可在试验室内模拟气动力及气动加热的条件下,研究确定飞机结构刚度的变化情况。其试验装置与飞机结构瞬态热力试验相近,但测量重点是结构的温度分布和变形。4. 2. 15 含损伤的结构可1J度按照损伤容限原则设计的飞机结构,应进行含允许损伤部位的结构刚度试验,测最在疲劳损伤或单个主要结构元件产生明显局部损坏下的结构刚度,并得出飞机在未修使用周期内,因破损导致的博l度损失。这类试验应在飞机结构疲劳试验或裂纹扩展寿命试验过程中,构件产生了一定的裂纹或某种人为破损情况下进行。4. 2. 16 挠度测量选定某一试验情况,在过载等于一时的载荷作用下,测量结构的挠度。4. 2
13、. 17 使用载荷刚度试验对于飞机构件在大到并包括1.2倍使用载荷的各种加载情况下静态试验,通过对每级载荷增量下选定位置的变形测量,确定导致刚度减小的载荷值,以及接近使用载荷情况下的结构刚度,这类试验在静强度试验飞机上进行。4. 3 试验程序4. 3. 1 试验准备a.编写试验方案根据试验大纲和任务书,确定具体试验方法、试验顺序、试验所采用的支持状态、夹具形式和各种加载、测量仪器设备等;b 夹具设计,制造和试装gC.试验资料如胶布带阁、杠杆阁、安装图和测量点图等gd.设备安装和仪器标定Je.如果使用协调加载装置加载,计饲饥采集系统采集和处理测量数据,要预先编写好试验程序并进行联调,f.准备状态
14、技术质量评审重要的刚度试验项目,试验前要由专门的质量检验机构负责组织准备状态技术质量评审.确认试验准备合格后.方可进行试验。4. 3. 2 试验a.检验试验设备安装完后,应由主管工程师和l检验员进行检查,并在安装合格证上履行签字手续gb预试通过预试,全面检查设备安装情况,载荷大小是否适当等。发现问题可根据具体情况适当调整.及时排除,C.正式试验试验过程中应加强对测量数据的分析。5 HB 6502- 91 4. 3. 3 编写报告a.整理和分析试验数据,计算刚度值gb.编写试验报告。4. 3. 4 试验质量评审重要的刚度试验项目,应由专门的机构对试验结果进行质量评审。4. 4 试验方法4. 4.
15、 1 试验件刚度试验与强度试验在同架飞机上进行,必要时,经过批准,也可在试飞飞机上作部分试验项目。对试验件的具体要求见OJB67.9第2.1. 3条4. 4. 2 支持状态4.4.2.1 全机支持在全机状态下做结构刚度试验,边界条件最为真实。如操纵系统刚度、挂架网l度、小展弦比翼面影响系数测定等,要求边界条件较高,最好在全机状态下进行。试验时,飞机呈水平状态,机轮离地,与地面硬式连接。必要时,还应根据具体构件,在根部相邻部件适当位置增设辅助支持。如机翼在全机状态下试验时,机翼安装在机身上,并在靠近翼根的机身主梁及尾部用千斤顶和机身托架加以支持,为了避免机身滚动带来的影响,左右翼应对称加载。4.
16、4.2.2 部件支持犬展弦比长直翼面、前后机身及舵面等都件,可看作梁式结构,通常用夹具在根部加以固定.这种部件支持试验,可根据需要取较低的安装高度,便于安装、测量。在试验过程中,应对夹具的变形,包括平移、滚转、俯仰等加以监测。如从翼根接头伸出的前后机身两个悬臂梁,做部件刚度试验时,接头处的夹具应设计得足够刚硬,并在前(后)机身试验过程中,在后(前)机身加平衡力和力矩,以减小夹具的变形。4.4.3 加载系统加载系统包括加载装置、传力装置及测力装A:三部分。4.4.3. 加载装置加载装置有配重、加力丝杠、液压作动筒等,可根据载荷的大小和加载的形式加以选定4.4.3.2 传力装置集中载荷常使用翼型卡
17、板、拉力垫杠杆系统或影响系数加载装置,弯矩和扭矩的加载形式见图l、图2、图3。使用协调加载装置加力炬时,两个力用两套作动筒加载为好。图4是影响系数加载装置的种形式。4.4.3.3 测力装置测力装ii:有测力计和载荷传感器。常用的测力计有板簧测力计,掖压测力计;载荷传感器为拉压两用捆1力装宦。安装时,应尽量使测力装置和加载点直接相连。4. 4. 4 位移测量系统4.4.4.1 线位移测量HB 6502- 91 p(加醺图l用杠杆系统加弯矩AY 民加载图2操纵系统舵面加载常用仪器有千(百)分表、游标卡尺和线位穰传感器。干(百)分表在使用过程要注意表头的正确安装并避免机械间隙对测量误差的影响。游标卡
18、尺量程大,精度适中,常用来测量舵偏角。位移传感器精度高,便于实现自动测量。4.4.4.2 角位移测量角位移测量仪器有象限仪、平直仪和角位移传感器等。水准式象限仪量稳大.常用来测量舵偏角。7 8 HB 6502-91 p(加载图3翼面用引型卡校加扭生E立柱接*加载柱横梁载荷传感器加载块位移传感器图4影响系数加载配置加力丝缸H 6502-91 光学平直仪量程小精度高. r IJ!IJ三维方向转角,且不受电磁等物理现象干扰。电感式角1SI移传感器,精度亏平直仪相当,便于自动测量.但只能测量风、H,二维方向,不能测量Ov 上述各种仪器量程、精度与功能各不相同,应按不同试验内容及变值大小,合理选用。4.
- 1.请仔细阅读文档,确保文档完整性,对于不预览、不比对内容而直接下载带来的问题本站不予受理。
- 2.下载的文档,不会出现我们的网址水印。
- 3、该文档所得收入(下载+内容+预览)归上传者、原创作者;如果您是本文档原作者,请点此认领!既往收益都归您。
下载文档到电脑,查找使用更方便
5000 积分 0人已下载
下载 | 加入VIP,交流精品资源 |
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- HB 6502 1991 飞机 刚度 试验 要求
