1概述

靜力試驗 static test  又叫靜力測試。試驗觀察和研究飛行器結構或構件在靜載荷作用下的強度、剛度以及應力、變形分佈情況,是驗證飛行器結構強度和靜力分析正確性的重要手段。全尺寸結構靜力試驗的載入系統比較複雜。20世紀40年代以前,靜力試驗時將飛機仰置,用鉛粒或砂粒裝在袋中模擬機翼分佈載荷;用鐵塊吊在繩索上模擬集中載荷,方法簡陋。以後改用電動機械加力器或液壓作動筒和千斤頂載入。從40年代開始全尺寸結構靜力試驗都通過槓桿系統載入,並採用多點協調載入系統,保證各載入器能按預定比例載入,在結構破壞時能自動卸載,以避免破壞部位的繼續擴大。70~80年代,靜力試驗已採用電子計算機控制的電動液壓伺服系統自動閉合迴路協調載入系統,有上百個載入器、幾百個載入點、幾百個測量通道、幾千個應變片,並用電子計算機進行數據採集和處理。

2試驗的建築要求

靜力試驗大廳有特殊的建築要求,具有承力頂棚、承力地坪等設施,大廳的有效空間尺寸和承載能力決定被試機種的最大尺寸和最大噸位。承力頂棚的高度根據多層槓桿系統布置的需要決定。全尺寸結構靜力試驗的應變和撓度測量主要採用電測法,即在試件上粘貼電阻應變片,並布置電位移計。零構件靜力試驗採用電測法、光測法和機械法,較先進的技術有光彈性法、激光全息法(包括全息光彈性)和X射線測殘餘應力法等。

3試驗的常規程序

靜力試驗的常規程序是:先進行預載入荷試驗,用20%~30%使用載荷拉緊試件,消除間隙,隨即卸載;然後逐級載入至使用載荷。結構變形不應妨礙飛行器正常工作,並在卸載后無顯著殘餘變形(例如殘餘撓度不超過在使用載荷下總撓度的 5%;殘餘應變不超過0.2%)。在再次載入到使用載荷后,繼續對應變、撓度進行監控測量,逐級載入至設計載荷,要求保持一段時間(如不少於3秒鐘),結構不破壞。最後選各種設計情況中最嚴重的一種進行破壞試驗,確定結構剩餘強度係數。在某些驗證試驗中,也可能僅載入到使用載荷或驗證載荷。

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