HB 7295-1996 飞机强度和刚度地面试验系统校准方法和要求.pdf

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1、中华人民共和国航空工业标准HB 7295-96 飞机强度和刚度地面试验系统校准方法和要求1996-09-13发布1996-10-01实施中国航空工业总公司批准目次1 主题内容与适用范围. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (1) 2 引用标准. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (1) 3 术语. . . . . . . . (1) 4 要求. . . . . . . (2) 4.1 一般要求. . . . . . . . (2) 4.2 技术要求. .

2、(2) 5 试验系统加载准确度的校准. . . . . . . . . . . . . . . . . (4) 5.1 校准目的. . . . . . . . . (4) 5.2 校准内容(4)5.3 校准程序. . . . . . . . . . (5) 5.4 有关情况的处理. . . . . . (7) 5.5 数据处理公式(6 校准结果的处理(6.1 校准报告. . . . . . (7) 6.2 超差情况的处理(8)6.3 校准间隔期的确定(8)6.4 校准标牌(创6.5 存档备查. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(创附录M补充件)飞机地面试验系统静载荷校准原始记录.(9) 附录B(补充件)巳机地面试验系统峰值载荷校准原始记录(10)附录C(补充件)飞机地面试验系统载荷校准报告.(11) 附录D(参考件)校准装置的有关说明. . (12) 中华人民共和国航空工业标准飞机强度和刚度地面试验系统1 主题内容与适用范围1. 1 主题内容校准方法和要求HB 7295-96 本标准规定了飞机及其构件强度和刚度试验项目中，疲劳和静强度(含损伤容限与刚度)试验系统校准的方法和要求。1. 2 适用范

4、围本标准适用于各种军用飞机和直升机，也适用于各种民用飞机。本标准可作为试验委托方(以下简称委托方)拟订试验任务书或与试验承制方(以下简称承制方)签订合同的依据之一，亦可由委托方和承制方协商采用。2 引用标准GJB 67.9军用飞机强度和刚度规范地面试验GJB 720.6 军用直升机强度和附度规范地面试验JJG 1048 数据采集系统校准规范JJG 144 标准测力仪检定规程3 术语3.1 疲劳试验系统(FatgueTests System) 王军以暴露结构疲劳薄弱部位和确定E机及具构件使用寿命为主要日的的试验装置。该系统一般包括有:安装好的试验件、加载系统和试验数据采集系统。3.2 静强度试验

5、系统(StaticStrength lest t S system) 一套以鉴定飞机结构静强度为主要日的的试验装?t(该系统的组成基本与疲劳试验系统相同。3.3 峰值载荷(Peakload) 在试验载荷谱中，每一个加载波形达到的最大载荷值。3-4 最大峰值载荷(MaximurnPeak load) 在试验载荷谱中，有若干个峰值载荷，其中最大的-个。3.5 校准萎置(Calibrationapparatus) 为确定被校准值所必需的计量器具和辅助设备的总体。中国航空工业总公司1996一09-13发布1996-10-01实施HB 7295-96 3.6 测量重复性(Repeatabilityof

6、measurements) 在实际相同测量条件下，对同一被测量进行连续多次测量时，莫测量结果之间的一致性。其中:a.相同测量条件是指:同一测量程序，同一计量器具，同一观测者，同一地点，同一使用条件，在短时间内进行重复测量。b.测量重复性可以用测量结果的分散性来定量表示。3.7 协调误差(Crdinateerror) 多通道协调加载的试验系统，在其加载过程中，各通道之间相互协调的能力。其中:a.对于静强度试验系统，则为在同一规定时刻，各加载点的载荷值，对该点在该级规定载荷值偏差的相对百分比。h.对于疲劳试验系统，则为在同一规定时刻，各加载点谱载荷中与规定时刻相应的相位点上测到的实际载荷值与设定值

7、之间偏差的相对百分比。4 要求4. 1 一般要求4. 1. 1 试验承制方承制方，根据委托方提供的试验任务书(或合同或试验大纲)，建立与之相适应的试验系统。在正式试验前，应对试验系统进行校准，或向有关部门提出校准要求，并配合校准工作的进行。4 . 1. 2 校准单位(或专、兼职专业人员)校准单位，根据本标准或试验任务书规定的技术要求和指标，按本标准规定的校准方法实施校准;要做到数据完整，原始记录齐全，结果正确可靠，并根据校准结果签发校准报告。4. 1.3 委托方及质保部门试验委托方及承制单位的质保部门，应对本标准的实施负责监督检查。4.2 技术要求4.2. 1 对静强度试验系统加载准确度的要求

8、参照GjB67.9第2.3.4条、GJB720.6第4.2.2.4条的要求，规定在实际试验条件下，其加载准确度等级与要求见表1。表1静强度试验系统加载准确度等级与要求准确度等级I 1静载荷爪值误差(%FS)技术12静载荷示值重复性(%FS)要求l3相对协调误差(%FS)注:陀(FuliScaJe)-一-满量程(下同)。4.2.2 对疲劳试验系统加载准确度的要求2 一一A 1: 1. 0 l.0 士2.0B 士2.02.0 士3.0HB 7295-96 参照GJB67.9第2.4.4.2条、GJB720.6第4.2.4.3.3条的要求，规定在实际试验条件下，其加载准确度等级与要求见表20表2疲劳

9、试验系统加载准确度等级与要求准确度等级1.最大峰值载荷那值误差(%FS)技术2.最大峰值载荷示值重复性(%FS)要求3.相对协调误差(%FS)4.2.3 试验数据采集系统的技术要求该要求按JJG1048规范的规定。4. 2.4 对校准装置准确度的要求A :t 2.0 2.0 :t 3.0 B :t 3.0 3.0 :t 4.0 用于校准试验系统的校准装置，其各项量值标准应能溯源，并具有预定使用要求的准确度、稳定度、量程和分辩率。除非在合同中另有规定，该装置的准确度不应超过每项被校量值允差的25%。若不降低校准结果的正确性，此项要求可以有适当的调整，此时应有文件记录。载荷校准装置应能适应试验系统

10、各种工作频率下载荷峰值的校准。校准加载准确度用的校准装置，应达到的准确度要求见表30表3载荷校准装置准确度要求1.静载荷不值重复性0.3%或O.25%FS取其较小者.一._,_ 技术2.静载荷原值长期稳定度(年):t0.3%或士0.25%FS取其较小者要求3.峰值载荷xk值误差士1.0%或:t0.5%FS取其较小者4.峰值载荷不值长期稳定度(年)士1.0.%或:tO.5%FS取其较小者试验数据采集系统校准装置的准确度要求及指标按JJG1048规范规定。4.2.5相关技术要求和说明为确保校准结果的正确、可靠和在规定的校准间隔期内，能可靠的复现校准结果所展示的准确度，还应该对组成试验系统的各单元提

11、出有关计量性能和应具备功能等方面的要求，并进行检查。a.试验系统应具备完成试验委托方提出的各项试验内容所必备的基本功能;b.试验系统各通道加载点的最大试验载荷应落在其满量程的70%-80%范围内;C.组成试验系统各单元的功能性仪器、仪表和计量器具应符合GJB67.9第2.1.6条、和GJB 720.6第4.1.4条的要求。对计量器具应有可溯源到国家计量标准的书面证明和校准标志d.试验系统的加载控制单元，应有超载保护能力，其设置量的大、小，由委托方和承制方商定;3 HB 7295-96 e.为防止意外事件对试验结果和试验件带来有害影响，应备有相关的保护措施;f.试验系统所能实现平稳加载。载荷施加

12、过程中不应出现啸叫、不应有的振荡及失控等现象:g.加载系统的测量单元，零点擦移要尽量小。一般在完成预热时间后，并与试件脱开的情况下，2h内漂移:A级不应大于士0.3%FS;B级不应大于:!:O.5%FS。否则应检查测量单元(含一次测力元件)的性能和质量:h.试验数据采集系统的有关要求及检查按JJG1048规范和相关部分进行;t.对校准装置及有关要求的进一步说明见附录D(参考件)。5 试验系统加载准确度的校准5. 1 校准目的校准试验系统的加载准确度，使之满足表1或表2给出的技术要求或试验任务书中规定的加载准确度要求，以保证飞机及其构件疲劳和静强度试验结果的正确性和可比性。当校准结果不符合要求时

13、，应采取相应的技术措施给予调整和修理，直至满足要求为止。试验委托方可根据试验任务的性质和要求，选择符合表1或表2中A级或B级准确度要求的试验系统来确定任务的委托对象。不能满足B级准确度要求的试验系统，一般不宜承担本标准所指的各项试验任务。5.2 校准内容5.2.1 计量性能和功能性检查正式校准前，对纲成试验系统的各单元应该达到的计量性能和功能，按第4.2.5条a歪h各项规定的内容进行检查。检查发现的问题吁以别对待口如:影响校准结果正确的项目，应该在校准前解决;影响在试验过程中复现校准结果的项目，可以在正式试验前解决。5.2.2 系统通道条件下的校准为能对最大试验载荷(设计或失效最大试验载荷，最

14、大峰值载荷等)的准确度实施校准，首先应在系统通道条件下对加载系统各通道逐个进行校准。8.在系统通道校准时，其承载部分可以是固定的支撑点，也可以是假试验件;b.在该条件节，对静强度试验系统实施校准，以获得该系统测量单元所显示静载荷的相对误差和相对重复性;c.在该条件下，对疲劳试验系统实施校准，首先要校准该系统测量单元所显示静载荷的相对误差和相对重复性，其要求可按表1给出的规定。然后在循环载荷作用下，校准该系统测量单元所显示的动载荷最大峰值的相对误差和相对重复性口当该系统在实际试验时所加循环载荷的频率跨度较大时，应该在不同频率下分别进行校准，以获得在不同工作频率下的上述二项校准结果。对于新建的试验

15、系统应进行重复校准，以考核真可靠性。对于使用中的试验系统，当认为有必要时亦应进行重复校准口5.2.3 实际试验条件下的校准。为检查实际试验条件下，加载准确度指标的复现情况，还应在实际试验条件下进行校准。4 HB 7295-96 在该条件下的校准，只抽校组成多通道试验系统所有通道中的10%-20%，但不得少于一个通道。选择的抽校通道应具有代表性。在该条件下校准时，对静强度试验系统，加载不应大于实际最大试验载荷的40%;对疲劳试验系统，可随谱载荷的施加过程进行。5.2.4 试验数据采集系统的校准该项校准应在试验前进行，真程序和方法按JJG1048规定。5.3 校准程序5.3. 1 准备系统通道条件

16、下校准的准备工作包括:a.对组成试验系统的各单元的计量性能和应具备功能进行检查，若发现问题，可按5.2.1条的原则处理;b.试验系统中应校准的加载通道试运行正常;C.准备能承受最大校准载荷的支撑点或假试验件及连接夹具:d.将校准装置的标准测力传感器与加载通道测量单元的一次测力元件一起串接于加载作动筒与支撑点之间，两者位置尽量接近，且量程范围相适应;e.试验系统的各类仪器仪表及校准装置通电预热。预热时间按使用说明书规定;f.在系统未正式加载前，使各功能性仪器处于起始状态;测量单元调至零位或记下起始值;按使用说明书要求对校准装置进行各项检查和调整，并将载荷显示调至零位。5.3.2 校准5.3.2.

17、1 系统通道条件下静强度试验系统的校准a.操作系统加载控制机，对系统通道施加静载荷，直到满量程;b.卸载回到零载荷或起始载荷，重新检查并调整系统测量单元及校准装置的零位或记下起始值;C.重复a、b步骤二次，并检查系统零点或起始值变化;d.将满量程载荷分成均匀的5级以上(最小载荷级不小于满量程载荷的20%)，以系统测量单元显示的加载示值为参照值，逐级加载，并记录校准装置相应的受载显示值;当校准至满量程载荷后，卸至零载荷或起始载荷，记录或调整系统测量单元和校准装置的零点或起始值;本步骤至少进行兰次，并记下每次的读数;e.将校准结果扣除起始值后，按第5.5条公式(1)、(2)进行数据处理，以获得示值

18、相对误差和相对重复性;并同表1技术要求的指标相对照，如不满足要求，应进行检查，直至满足要求;f.记录测量单元奋关的自校准值，作为系统在校准间隔期内再次使用时，检查加载准确度是否继续满足表1技术要求中相应指标的依据;g.重复校准:在初次校准后，系统关机至少一天以上，参照本条a至e各项程序进行，其中标准测力传感器应卸下重新安装。重复校准的结果，仍应满足表1技术要求第1、2项指标口对于多通道加载的试验系统，可选择其中10%20%的通道抽校，如发现问题应全部进行重复校准，并检查问题原因，直至解决。此时还应进行本条f项步骤;5 HB 7295-96 h.本条各项校准所获得的数据及校准过程中发现的问题和解

19、决办法，应记录在附录A(补充件)所示的原始记录中。5.3.2.2 系统通道条件下疲劳试验系统的校准a.首先执行按5.3.2.1条的各项步骤;b.启动加载控制机，接通道满量程80%左有的载荷(相当设计试验载荷谱中最大峰值载荷)连续施加等幅的循环载荷，以试验系统测量单元显示的峰值载荷示值为参照值，记录该峰值载荷在校准装置上的显示值。第一次校准结束后，停止循环加载，并卸至零载荷或起始载荷，记录或调整测量单元和校准装置的零点或起始值。此步骤至少进行三次，记下每次的读数;上述循环载荷中，当该载荷为拉一拉或压一压单向脉动时，一般取R=O.l;当该载荷为拉一压交变时，一般取R=-1，其中R为该载荷的谷值和峰

20、值之比或者为压向载荷值与拉向载荷值之比;C.将校准结果扣除起始值后.按第5.5条公式(1)、(2)进行数据处理，以获得最大峰值载荷相对误差和相对重复性;并同表2的技术要求指标相对照，如不满足要求，应进行检查，直至满足要求;d.当系统试验频率跨度较大时，选择较低的和不小于最高试验频率的二种情况，分别接本条b、c项步骤进行校准以获得不同频率下的最大峰值加载准确度;e.重复校准可参照第5.3.2.1条中g项的相应要求和本条b、c二项步骤进行。校准结果仍应符合表2的技术要求指标;f.本条各项校准时所获得的数据及在校准过程中所发现的问题和解决办法应记录在附录B(补充件)所示的原始记录中。5.3.2.3

21、实际试验条件下静强度试验系统的校准a.在该条件下，校准的准备工作参照第5.3.1条有关内容进行，此时的承载部分为费标试验件;b.在开始校准前，首先检查系统被抽校通道测量单元的自校准值，该值如与系统通道条件下校准获得的值不一致时，应进行调整，使二者一致;C.在该条件下校准，主要校准被抽校通道设定最大试验载荷20%及40%两级示值的相对误差和相对重复性。一般情况下，该二项指标应该能复现系统通道条件下获得的校准结果;有时虽不能完全复现，但变化不超过表1中第1.2项指标时，也可认为符合要求，当超出指标要求时，要找出原因，采取适当的措施，直至符合要求。并根据实际情况决定是否要增加抽校通道的数量。d.校准

22、程序可参照5.3.2.1条a至e各项有关内容进行;e.本条校准对所获得的数据及校准过程中所发现的问题和解决办法，亦应记录在附录A补充件)所示的原始记录中。5.3.2.4 实际试验条件下疲劳试验系统的校准a.在该条件下，校准的准备工作和自校准值的检查应参照第5.3.2.3条a.b项步骤进行;6 HB 7295-96 b.在该条件下校准时，可选取在实际试验载荷谱中，被抽校加载通道能够达到的最大峰值载荷点校准。校准程序可参照第5.3.2.2条b、c项相关内容，校准载荷的施加可随实际试验载荷谱，校准时的工作频率可随实际试验频率;c.在该条件下进行的校准，主要校准被抽校通道设定试验载荷谱中最大峰值的相对

23、误差和相对重复性。该二项指标要求和对校准中发现问题的处理，可参照第5.3.2.3条c项内容进行;d.本条校准时所获得的数据及校准过程中所发现的问题和解决办法，亦应记录在附录B(补充件)所示的原始记录中。5.4 有关情况的处理5.4.1 关于技术要求本标准规定的技术要求，主要是针对试验系统的，当试验合同中有不同于本标准的要求时，应以合同为准。5.4.2 关于校准程序当不具备实施本标准规定的校准程序时，在不降低本标准各项要求的情况下，经委托方和承制方协商，并经适当的技术评审后，可以根据试验承制单位的实际技术条件进行。5.4.3 关于协调误差的校准参照GJB67.9等标准的要求，本标准规定了协调误差

24、的技术指标。该项校准程序和方法纳入试验程序中。该项校准，应在试验系统加载准确度校准符合第4.2.1条表1和第4.2.2条表2中第1、2项要求的基础上，由试验者在每项试验的开始阶段进行。其方法应根据试验任务的类型、性质和系统的实际情况拟定。5.5 数据处理公式在校准时，以试验系统测量单元显示的载荷值为参照值，读取校准装置受载示值(含最大峰值)时:D-D S二万x 100% D ,_ - D,_, R二飞，叫100%式中:a一一静载荷或谱载荷最大峰值示值的相对误差;R一一静载荷或谱载荷最大峰值示值的相对重复性;D一一校准装置检定证书中对应于被校准载荷级的标准值，kN或特征电压;D;一校准装置在校准

25、中获得的三次读数的算术平均值，kN或特征电压;Dm、Dimin一一分别为校准装置三次校准读数中的最大和最小值.k1词或特征电压;DD-校准装置检定证书中相当于被校通道满量程载荷级的标准值.kN或特征电压。6 校准结果的处理6.1 校准报告7 HB 7295-96 校准结果符合本标准要求的试验系统，应发给校准报告，格式见附录C(补充件); 并在校准意见一栏指明该系统的加载准确度符合表1或表2中的A级或B级;若校准结果符合试验任务书的要求但与本标准要求有差异时，应注明该任务书文件号:若采用不同于本标准第5章所规定的校准程序时，应注明采用该程序的依据及有关文件号。校准报告的数据部分，一般应取系统通道

26、条件下校准获得的结果。当实际试验条件下校准获得的结果与前者不一致，且超出了本标准规定的技术指标或试验任务费的要求时，应按第5.2.3.2条c项的相关内容处理。对于疲劳试验系统，有时直接在实际试验条件下进行校准，则该项校准获得的结果，也可直接写入校准报告的数据部分。校准报告中还应指明该报告的有效期或下次校准的时间间隔期。附录C的数据部分也可用函数方程的形式给出，该方程应经过必要的验证，使其复盖的载荷范围内各级加载误差不大于第4.2.1条表1或第4.2.2条表2技术要求中有关的指标。试验数据采集系统的校准报告，按JJG1048规范规定。6.2 超差情况的处理当被校准的试验系统，经过维修和调整仍不符

27、合本标准要求时，应发出校准结果通知书。该通知书应有校准人员签字，校准单位盖章确认.并送达承制方，必要时也可送达委托方和承制方的质保部门，以便各有关方采取适当的措施。6.3 校准报告中校准间隔期的确定，应根据试验系统的稳定度、试验目的和使用次数而定，一般的原则如下=a.系统是固定装置，并基本上是做同一类型构件试验，在重复校准时一次就符合要求的，则校准间隔期一般为一年5b.系统随试验任务或类型的改变而作较大改变和调整，重复校准时一次就符合要求的，则校准间隔期可为该试验任务或类型的周期，但一般不应超过一年;c.在任何情况下，系统某个加载通道的测量及控制单元中，影响加载准确度的零部件发生了更换、调整(

28、允许调整的内容除外)、修理后，则涉及该加载通道的校准报告自动失效，再次使用前应该重新进行校准。6.4 校准标牌经过校准，符合本标准A级或B级准确度要求的试验系统，应贴上校准标牌，指明最近一次校准的时间、校准人员和预定下次校准的时间及符合准确度要求的等级。对不需要发挥其全部工作能力的试验系统，标牌中应指出应用的条件。6.5 存档备查校准的原始记录、校准报告、有关试验系统的全部资料应存档备查。8 使用单位生产厂、型号、编号加载通道编号加载方向载荷(拉或压)D (kN) 一-一-自校准值备注:校准者HB 7295-96 附录A飞机地面试验系统静载荷校准原始记录(补充件)一次元件编号校准类型(通道、实

29、际)校准装置型号、编号校准记录校准读数DiR(FS) n I 1 2 3 % .- _ . -一-咽_._.J.一一一一日期a(FS) % 一一一-9 频率备注:校准者10 HB 7295-96 附录B飞机地面试验系统峰值载荷校准原始记录使用单位生产厂、型号、编号加载通道编号(补充件)一次元件编号校准类型(通道、实际)校准装置型号、编号校准记录载荷校准读数DjR(FS) D R (kN) D 1 2 3 % 日期a(FS) % HB 7295-96 附录C飞机地面试验系统载荷校准报告(补充件)使用单位生产厂、型号、编号加载通道编号一次元件编号载荷类型及载荷工作频率(kN) t 备注:校准意见:

30、校准单位:序号日期校准间隔期校准装置型号编号校准结果8 R % % 负责人一-一一一一校准者自校准值11 HB 7295-96 附录D校准装置的有关说明(参考件)D1 用于试验系统加载准确度校准的校准装置，一般由一次标准测力元件和二次仪表组成。A次元件一般采用介于精密级(O.IS)和高精密(0.05S)之间的测力传感器，二次仪表应具布与校准项目相应的功能和准确度等级。校准装置应在高一级静载荷标准力摞上按JJG144进行整体综合检定，以获得与标准载荷相对应的标准示值。2用于校准疲劳试验系统峰值载荷准确度的标准测力传感器，应有足够的刚度和合适的固有频率。校准时-般选用Jn泸0.05的频率范周内(。

31、试验系统的工作频率，.-标准测力传感器的固有频率)。该传感器的和频响特性应通过适当的方法检定或测试获得，应具有相应的证明们当用于交变加载方式(即拉萨压)校准时.应选取不会出现有害的问隙过波的连接方式。D3 二次仪表要有良好的抗干扰性能和低噪音输出;应有完善的自校准功能，以保证校准装置的使用状态和受检状态基本一致。该仪袤的幅频误差应选用高一级准确度的交流标准讯号源进行检定或测试，并具有相应的证明。上述所说的幅频误差是指二次仪表频响特性曲线中平坦部分的定量指标。它是以频率零赫兹时的幅值为参照值，检测二次仪表在允许使用频率范围内，幅值变化的相对百分数。D4 校准装置峰值载荷示值误差的确定，原则上是用上述三项检定证书(戎测试证明)给出的准确度指标(或测试结果)接误差合成定律中和、方、根法合成的。附加说明:本标准由中国航空工业总公司第三苓-研究所提出。本标准由中国航空王业总公司第六二一所、三零一所、六零一所、六零二所、六二三所、一二二厂、一三二f负责起草。本标准主要起草人:瞿林楠、杜宝义、吴企华、何正忠、五高生、杨树勋、徐正才、于沾非。12