飞机油箱静强度试验方法研究

《飞机油箱静强度试验方法研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、飞机油箱静强度试验方法研究摘要：介绍了飞机油箱静强度试验的方法。试验件不是整体油箱，并且油箱箱壁未支持于飞机结构。为了验证该油箱在静强度方面是否满足《正常类、实用类、特技类和通勤类飞机适航规定》的规定，进行了油箱静强度试验方案的设计及试验实施。试验方案科学合理，试验方法可为其他型号油箱静强度试验提供参考。关键词：油箱静强度试验试验方法1引言军用飞机、民用飞机都要求结构轻、有效载重大、经济效费比高、机动性敏感性好和续航行程远。但是，民用飞机在安全性、经济性、舒适性和长寿命方面比军用飞机有更高的要求，其设计思想

2、、结构形式与军机有所不同。在目前条件下，尽管采用有限元的方法对结构进行受力分析已经成为可能，但其结果仍然需要通过结构静强度试验进行验证。根据适航条例的规定，新研制的机型在取得型号合格证前必须进行适航符合性验证，其中包括对结构进行静强度验证。中国民用航空总局颁布的《正常类、实用类、特技类和通勤类飞机适航规定》ccar-23-r3要求油箱必须能承受运行中可能遇到的惯性、油液及结构的载荷而不损坏，并对每个燃油箱必须能承受的压力做出具体规定。试验方案是静强度试验的基础，也是静强度试验进行的依据。试验结果的精度和有效

3、性也主要依赖于静强度试验实施方案设计的合理性。因此，制定详细周密的试验方案亦是非常必要的。图1油箱简图2试验件描述及试验方案2.1试验件描述该油箱安装在机翼1肋至4肋之间，油箱外形与机翼翼形匹配，通过连接机翼前、后梁的两条油箱包带固定，汕箱前后顶部有机翼前、后梁上的限位块支持。油箱主耍由前盖、后盖、上下外壳和隔板组成。顺航向视图，横向有五道隔板，纵向有两道主隔板，油箱包带环绕在纵向两道主隔板底部。油箱简图见图1。2.2试验方案由于该型飞机起落架在飞行过程中不收放，不存在起落架收放问题，H发动机安装在机身前部

4、，因此对于飞机油箱设计和安装仅考虑《止常类、实用类、特技类和通勤类飞机适航规定Hccar-23-r3)第23.967(e)条中的第(1)项，即笫23.561条规定的应急着陆情况的惯性力和第23.963(a)条中规定运行中油箱安装位置的当地过载产生的惯性力。另外，飞机油箱不是整体油箱，并且油箱箱壁未支持于飞机结构，因此飞机油箱静强度试验需符合《正常类、实用类、特技类和通勤类飞机适航规定》(ccar-23-r3)第23.965(a)条中的笫(1)项。2.2.1油箱安装试验油箱安装静强度试验主要考核油箱包带及其连

5、接结构强度，向前的惯性力对油箱包带的作用力不是最大值，在向下惯性载荷作用时油箱包带及其连接结构受到的载荷最大，因此选取油箱受到的向下最大惯性载荷进行油箱安装静强度试验。2.2.2油箱充压试验根据《正常类、实用类、特技类和通勤类飞机适航规定》(ccar-23-r3)第23.965条对燃油箱试验的要求,第23.965(a)(1)中规定：对于每个普通金属油箱和油箱壁不支持于飞机结构的非金属油箱,为24.2千帕(0.25公斤/厘米2；3.5磅/英寸2),或当油箱处于满油状态，飞机以最大极限加速度飞行时产生的压力，两

6、者中取大值。当受到惯性载荷作用时，由于油液具有流体的性质，油液会向沿着惯性力的方向对油箱壁产生压力，在惯性力指向的面产生最大压力，并形成一个沿惯性力逆方向从前向后、由大变小的三角形分布的压力。由于油箱静强度试验无法按载荷计算值施加油液对油箱壁产*按三角形分布的载荷，因此在试验时需要保证油箱前壁施加到最大的压力，以考核油箱的静强度。油箱充压静强度试验需考核油箱的上壁、下壁、前壁、后壁和侧壁。经过数据分析并结合ccar23.965条的内容，确定油箱充压静强度试验如下：(1)充压1工况，考核油箱上壁、下壁、侧壁、

7、后壁。将油箱的前部竖直向下，加入250kg水(等效油的质量，航空煤油的密度为=7・75??0-7kg/mm3),使注入的水首先对油箱壁产生按三角形分布的压力载荷，再施加压力。逐级加载至100%极限载荷并逐级进行位移测量；(2)充压2工况，考核油箱前壁。将油箱的前部竖直向下，加入250kg水，使注入的水首先对油箱壁产生按三角形分布的压力载荷，再施加压力。逐级加载至100%极限载荷并逐级进行位移测量；油箱进行此项充压试验时,考核的部位是油箱前壁，但对于油箱上壁、下壁、侧壁、后壁作用载荷均大于真实的受载状态，不能

8、真实反映油箱上壁、下壁、侧壁的强度。因此，在进行该项试验时需在油箱两个侧壁施加支持,以保证对油箱前壁的试验考核。3试验实施3.1油箱充压试验试验前，先称出油箱的重量，再在油箱内注入250kg的水，然后将油箱放置在夹具上，保持前壁竖直向下，充压2工况试验时必须对油箱侧壁进行约束。充压点通过单点充压台t-21bj-2000充压，精密压力表(0.4级)测压，先加载至5%极限载荷，采零点，以每级10%极限载荷增量逐级加载