1、實驗1: 參加受力薄壁結(jié)構(gòu)實驗一、實驗的現(xiàn)實意義在飛機(jī)的薄壁結(jié)構(gòu)中，經(jīng)常會設(shè)置一些開口或分離面，如機(jī)翼上起落架的可伸縮艙，機(jī)翼和機(jī)身之間的接口。在開口區(qū)域，一些結(jié)構(gòu)元件(如桁條或翼緣)被切斷，切斷的翼緣的內(nèi)力通過相鄰的面板傳遞到附近的桁條，即在開口處未被切斷的桁條通過面板的剪切逐漸參與應(yīng)力；類似地，在結(jié)構(gòu)分離面上的接縫上的集中力通過壁板的剪切被分配給不與接縫連接的相鄰桁條，使得這些桁條逐漸參與應(yīng)力。上述現(xiàn)象稱為薄壁結(jié)構(gòu)的參加受力問題。該實驗可以展示薄壁結(jié)構(gòu)的參與性，增加學(xué)生的感性認(rèn)識，加深學(xué)生對結(jié)構(gòu)力學(xué)基礎(chǔ)理論的理解，提高學(xué)生的工程設(shè)計能力。二、實驗?zāi)康?.了解結(jié)構(gòu)靜力實驗的一般程序，培養(yǎng)學(xué)生

2、從事飛機(jī)結(jié)構(gòu)靜力實驗的能力；2.測量和分析試件各構(gòu)件的內(nèi)力分布，加深對薄壁結(jié)構(gòu)構(gòu)件參與受力概念的理解；3.通過實驗結(jié)果與理論計算結(jié)果的對比，分析了理論計算的不足，有必要通過實驗對理論計算結(jié)果進(jìn)行驗證。Iii .試件和應(yīng)變儀的布置該樣品是一個帶有三個法蘭的平板結(jié)構(gòu)。為了模擬支撐條件，消除固定端局部應(yīng)力的影響，試件設(shè)計成上下對稱，對稱面可視為試件的固定端。如圖1所示，應(yīng)變片已經(jīng)附著在板-桿薄壁結(jié)構(gòu)樣品的中間邊緣條和側(cè)邊緣條上，應(yīng)變片已經(jīng)附著在壁板上。為了了解中心法蘭是如何通過壁板將接頭的集中外載荷傳遞給側(cè)法蘭的，以及側(cè)法蘭是如何參與應(yīng)力的，請選擇圖1所示試件上的全部或部分應(yīng)變計，并制定出正確的實驗

3、數(shù)據(jù)采集和記錄方案。四.實驗裝置及設(shè)備(實驗裝置連接圖見圖2)a)加載裝置：液壓加載車和液壓執(zhí)行缸；b)測力裝置：三噸電子秤和BLR-1力傳感器；c)應(yīng)變測量裝置：yj-25靜態(tài)電阻應(yīng)變儀和p20r-25預(yù)調(diào)平衡箱。V.實驗步驟a)打開電源，打開儀器電源開關(guān)，預(yù)熱半小時；b)根據(jù)試件布置應(yīng)變片連接，注意應(yīng)變片的數(shù)量與預(yù)調(diào)平衡箱連接點的數(shù)量相對應(yīng)；c)將應(yīng)變儀的靈敏度系數(shù)旋鈕轉(zhuǎn)到應(yīng)變儀靈敏度系數(shù)的校準(zhǔn)值；d)在零負(fù)荷條件下，將電子秤測功機(jī)調(diào)至零，并記錄每個應(yīng)變測量點對應(yīng)的預(yù)調(diào)平衡箱各點的初始讀數(shù)。e)操作液壓加載車，通過液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行分級加載，每級加載從2000牛頓到14000牛頓，逐步記錄表

4、1中各應(yīng)變測量點的應(yīng)變值。f)卸載至零。g)重復(fù)步驟4、5和6一次。h)對實驗測量數(shù)據(jù)進(jìn)行初步分析，發(fā)現(xiàn)異常及時找出原因，排除故障，再進(jìn)行實驗。I)將負(fù)載卸載至零，關(guān)閉儀器電源，并清潔實驗場地。六.實驗數(shù)據(jù)整理和結(jié)果分析a)為每個應(yīng)變測量點的結(jié)果繪制p-線性擬合線，并獲得應(yīng)變值。b)法蘭上的應(yīng)變值轉(zhuǎn)化為應(yīng)力值，即LY12鋁的彈性模量。然后，分別畫出中間邊帶和側(cè)邊帶沿縱軸x的法向應(yīng)力曲線。c)根據(jù)墻板上各應(yīng)變測量點的應(yīng)變值，計算LY12鋁的剪切力和剪切彈性模量。從測得的應(yīng)變、根據(jù)應(yīng)變tran薄壁結(jié)構(gòu)參加受力問題的試件是飛機(jī)薄壁結(jié)構(gòu)的理想化模型，它是一個三片式金屬絲網(wǎng)，中間法蘭的一端懸空，另一端承

5、受集中載荷。理論計算模型的簡化假設(shè)如下：1.認(rèn)為有足夠的剛性橫向支撐，因此試樣的橫向變形可以忽略不計；2.假設(shè)墻板僅承受剪切應(yīng)力，并且剪切應(yīng)力沿著金屬板網(wǎng)的寬度方向是恒定的。墻板承受法向應(yīng)力的能力簡化為以下三種方式：(1)面板承受法向應(yīng)力的能力被完全忽略；(2)將承受法向應(yīng)力的墻板面積均勻分布在墻板兩側(cè)的邊條上，并與中、側(cè)邊條一起承受法向應(yīng)力(3)根據(jù)有效寬度的概念，有效寬度取15t面板面積加到側(cè)邊條上，有效寬度取30t面板面積加到與邊條一起承受正應(yīng)力的中間邊條上，t為面板厚度。3.試樣的長度遠(yuǎn)大于縱梁之間的距離。4.未考慮橫向支撐對試件縱向位移的約束，因此在自由端面處，中間邊緣條的內(nèi)力為P，側(cè)邊條的內(nèi)力為零。根據(jù)上述假設(shè)，計算沿中間邊條、側(cè)邊條和墻板縱軸應(yīng)力分布的公式推導(dǎo)如下：中間邊緣條的法向應(yīng)力側(cè)邊條法向應(yīng)力面板的剪應(yīng)力平均應(yīng)力類型；衰減系數(shù)，材料的拉伸和剪切彈