一种剪切支持刚度模拟装置的制作方法

技术特征：
1.一种剪切支持刚度模拟装置，其特征在于，包括立柱支架(1)、固定铰支座(2)、剪切梁(3)、活动铰支座(4)、剪切杆组件(5)以及加载座(6)，其中：所述立柱支架(1)固定于承力地坪上，固定铰支座(2)安装在立柱支架(1)的上部，在固定铰支座(2)下方的立柱支架(1)上设置有位置在纵向能调节的活动铰支座(4)；所述剪切梁(3)的上端铰接安装在固定铰支座(2)上，所述活动铰支座(4)上具有一个卡套，剪切梁(3)穿过卡套，且在剪切梁(3)的下端通过所述加载座(6)铰接有剪切杆组件(5)。2.根据权利要求1所述的剪切支持刚度模拟装置，其特征在于，所述剪切梁(3)的截面尺寸满足：其中，b表示剪切梁(3)截面的宽度；h表示剪切梁(3)截面高度；[σ]表示弯曲需用应力；f表示剪切梁(3)所受到的剪切载荷；l表示剪切梁(3)的外伸出活动铰支座(4)的长度。3.根据权利要求1所述的剪切支持刚度模拟装置，其特征在于，所述剪切支持刚度模拟装置设置多个，标定时所需要的附属机构还包括：翼面结构(7)、底架、支持角支座(8)以及多个站位接头(9)；其中，每个站位接头(9)安装于翼面结构(7)上预定的站位处，每个站位接头(9)的侧面均通过约束单耳(11)连接一套剪切支持刚度模拟装置的剪切杆组件(5)；在每个站位接头(9)上通过夹板(10)设置一个标定梁(12)，标定量侧面的上端、下端各设置一个加载点；所述翼面结构(7)通过对称设置的支持角支座(8)安装在底座(14)上。4.根据权利要求3所述的剪切支持刚度模拟装置，其特征在于，各站位之间的整体刚度比误差小于5％，表示为：式中：k
si
—站位i的实际刚度；k
s0
—基准站位的实际刚度；k
li
—站位i的理论刚度；k
l0
—基准站位的理论刚度。5.根据权利要求3所述的剪切支持刚度模拟装置，其特征在于，通过强度条件和刚度条件确剪切梁(3)截面尺寸的边界，通过调整梁宽度b和厚度h的值，使各站位处剪切刚度满足任务书要求并预留足够刚度调整空间，保证各站位的刚度调整范围不小于
±
50％。6.根据权利要求1所述的剪切支持刚度模拟装置，其特征在于，所述剪切杆组件(5)在构型参数设计时，应保证剪切杆组件(5)变形量级小于剪切梁(3)变形(2)个数量级，当剪切杆承受的轴向力为f时，剪切杆变形为：式中：l表示剪切杆组件(5)长度，a表示剪切杆截面面积，r表示剪切杆组件(5)圆截面半径，e表示弹性模量；通过调整剪切杆参数l、r，使剪切杆变形小于剪切梁(3)变形的1％。7.根据权利要求3所述的剪切支持刚度模拟装置，其特征在于，在剪切梁(3)组件的至少两个截面上均布4个应变单片，在刚度标定前，将剪切杆组件(5)在试验机上进行单独的载荷
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应变标定，并以标定得到的载荷
‑
应变曲线作为站位接头(9)载荷的反推基准。8.根据权利要求3所述的剪切支持刚度模拟装置，其特征在于，所述装置进行标定时，
在剪切梁(3)组件的至少两个截面上均布多个个应变单片，在刚度标定前，将剪切杆组件(5)在试验机上进行单独的载荷
‑
应变标定，并以标定得到的载荷
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应变曲线作为站位接头(9)载荷的反推基准；对于每个标定梁(12)上的两个加载点，在上下加载点施加不同方向和大小的载荷，实现对站位接头(9)纯剪切载荷的施加，并测量该载荷下的位移和应变；在各站位接头(9)处均布置千分表(13)以测量站位接头(9)的剪切变形。9.根据权利要求3所述的剪切支持刚度模拟装置，其特征在于，进行刚度标定的过程包括：1)将活动铰支座(4)安装于立柱支架(1)上的最下端，施加载荷，并测量应变和位移；2)将活动铰支座(4)安装于立柱支架(1)上的最上端，施加载荷，并测量应变和位移；3)计算第1步和第2步骤的刚度值，确认刚度范围能够覆盖任务书对支持刚度模拟装置的刚度要求；4)将活动铰支座(4)放置于仿真计算的理论位置，施加载荷，并测量应变和位移；5)计算第4步得到的各站位接头(9)的刚度值、刚度放大因子以及站位接头(9)之间的刚度比，并根据与理论刚度的差值移动活动铰支座(4)的位置，重新标定，直到刚度满足理论要求。

技术总结
本发明公开了一种剪切支持刚度模拟装置，包括立柱支架、固定铰支座、剪切梁、活动铰支座、剪切杆组件以及加载座，其中：所述立柱支架固定于承力地坪上，固定铰支座安装在立柱支架的上部，在固定铰支座下方的立柱支架上设置有位置在纵向能调节的活动铰支座；所述剪切梁的上端铰接安装在固定铰支座上，所述活动铰支座上具有一个卡套，剪切梁穿过卡套，且在剪切梁的下端通过所述加载座铰接有剪切杆组件。本装置通用性强、模拟精度高，其剪切刚度可变且可在现场连续调节，提高了剪切刚度的模拟精度，现场实施方便。现场实施方便。现场实施方便。


技术研发人员：张辉 张丽红 柴亚南 闫林 轩园明
受保护的技术使用者：中国飞机强度研究所
技术研发日：2021.04.20
技术公布日：2021/10/19