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基于弹性阻尼的全机疲劳试验约束点动态载荷抑制方法
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作者 郑建军 王孟孟 +1 位作者 牧彬 魏莎 《航空学报》 北大核心 2025年第21期249-259,共11页
针对全机疲劳试验约束点动态载荷超差导致约束部位结构疲劳失效的问题,研究全机疲劳试验中约束点动态载荷抑制方法。试验分析了多通道协调加载控制激励-响应关系和结构动态载荷响应演化过程,揭示了导致约束点动态不平衡载荷的主要诱因,... 针对全机疲劳试验约束点动态载荷超差导致约束部位结构疲劳失效的问题,研究全机疲劳试验中约束点动态载荷抑制方法。试验分析了多通道协调加载控制激励-响应关系和结构动态载荷响应演化过程,揭示了导致约束点动态不平衡载荷的主要诱因,即控制系统激励-响应相位差与结构动响应的耦合作用。基于黏滞阻尼控制基本原理,提出了弹性阻尼约束方法,并设计了弹性阻尼约束装置。从强度性能、流场分析、瞬态动力学仿真分析等方面说明了方法的可行性,并给出了关键参数的取值范围。在某型飞机全机疲劳试验中开展了应用验证,结果表明弹性阻尼约束可有效降低试验过程中的动态不平衡载荷,可推广至其他型号约束点动态载荷抑制。 展开更多
关键词 全尺寸飞机结构 疲劳试验 约束点 弹性阻尼约束 动态载荷抑制
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某型水上飞机复合材料浮筒结构设计与试验验证
2
作者 刘福佳 李东辉 +1 位作者 李群芳 郭义林 《西北工业大学学报》 北大核心 2025年第4期723-731,共9页
作为水上飞机的关键部件,浮筒的结构设计对水上飞机在水面起降的安全性起到至关重要的作用。结合某型水上电动飞机的设计要求,设计了一款厚蒙皮多框式复合材料浮筒结构及桁架式金属支撑结构,在有限元软件中建立了浮筒结构及支撑结构的... 作为水上飞机的关键部件,浮筒的结构设计对水上飞机在水面起降的安全性起到至关重要的作用。结合某型水上电动飞机的设计要求,设计了一款厚蒙皮多框式复合材料浮筒结构及桁架式金属支撑结构,在有限元软件中建立了浮筒结构及支撑结构的有限元模型,并采用Von-Mises准则和Tsai-Wu准则分别对结构中金属材料和复合材料结构进行了强度校核。为了进一步验证结构设计的承载能力和有限元模型的准确性,采用自主研发的水上飞机浮筒及连接结构静强度验证试验装置,进行了静力试验验证。试验结果表明厚蒙皮多框式复合材料浮筒结构及桁架式金属支撑结构的强度、刚度满足设计要求,有限元模型准确,可以为后续轻量化复合材料浮筒结构的设计提供参考。 展开更多
关键词 水上飞机 复合材料 浮筒 强度分析 试验验证
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机身加筋壁板复合加载损伤容限性能试验 被引量:19
3
作者 陈安 魏玉龙 +2 位作者 廖江海 董登科 王旭 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期305-312,共8页
为研究机身加筋壁板裂纹扩展规律和剩余强度特性,按照机身壁板承受内压和轴拉载荷边界条件的要求,设计并制造试验装置,通过静力试验验证了试验方案的正确性和合理性。损伤容限试验结果表明:纵向裂纹沿直线扩展,左右两侧裂纹扩展对称性较... 为研究机身加筋壁板裂纹扩展规律和剩余强度特性,按照机身壁板承受内压和轴拉载荷边界条件的要求,设计并制造试验装置,通过静力试验验证了试验方案的正确性和合理性。损伤容限试验结果表明:纵向裂纹沿直线扩展,左右两侧裂纹扩展对称性较好,半裂纹长度小于80mm时呈缓慢裂纹扩展特性,该裂纹可检性好,检出概率较高;纵向裂纹失稳扩展导致最终破坏,在最远的框处呈现"T"字状的裂纹扩展破坏模式。研究结果可为新型客机机身结构损伤容限分析与设计提供数据支持。 展开更多
关键词 机身壁板 纵向裂纹 裂纹扩展 剩余强度 损伤容限试验
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基于载荷-位移协同控制的机翼风洞模型随动加载单元设计 被引量:1
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作者 张凯航 曲文智 +2 位作者 池鸿刚 杨睿 孙士勇 《机械设计与制造工程》 2025年第3期84-89,共6页
对机翼风洞模型进行静强度试验,可以防止模型在风洞试验时发生破坏造成巨大经济损失。基于机翼模型大变形特征设计了一种新型随动加载装置,采用载荷-位移协同控制方法进行精准加载,保证模型发生大变形时翼面加载点受力方向始终垂直于模... 对机翼风洞模型进行静强度试验,可以防止模型在风洞试验时发生破坏造成巨大经济损失。基于机翼模型大变形特征设计了一种新型随动加载装置,采用载荷-位移协同控制方法进行精准加载,保证模型发生大变形时翼面加载点受力方向始终垂直于模型表面,通过机构-结构联合仿真和相关试验对加载单元原理与控制方法进行了验证。结果表明,该加载单元原理正确,控制方法能够满足加载载荷的准确性、稳定性和方向的跟随性,高效可行,为机翼风洞模型的静强度试验提供了一套合理可行的方法。 展开更多
关键词 风洞模型 强度试验 大变形 随动加载 协同控制 机构-结构联合仿真
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复合材料货舱地板立柱压溃响应试验 被引量:12
5
作者 汪洋 吴志斌 刘富 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期2200-2206,共7页
复合材料已经在民用飞机结构上得到广泛应用,并逐渐应用到主承力结构中,复合材料的脆性特点给飞机的适坠性设计和评估提出了新的挑战。复合材料机身货舱地板支撑立柱作为坠撞过程中的重要吸能元件,对机身结构抗坠撞性能有重要影响。复... 复合材料已经在民用飞机结构上得到广泛应用,并逐渐应用到主承力结构中,复合材料的脆性特点给飞机的适坠性设计和评估提出了新的挑战。复合材料机身货舱地板支撑立柱作为坠撞过程中的重要吸能元件,对机身结构抗坠撞性能有重要影响。复合材料货舱地板支撑立柱在压溃失效模式下吸收的能量明显多于整体弯曲失效模式。根据民用飞机复合材料货舱地板立柱的设计需求,对不同试件触发模式、高度、截面形式、截面面积等设计参数变化的T700GC碳纤维/环氧树脂复合材料立柱开展准静态和动态压溃试验,得到立柱吸能特性的关键影响参数和设计因子。 展开更多
关键词 复合材料结构 适坠性 能量吸收 压溃试验 复合材料失效模式
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基于CATIA的飞机结构试验加载杠杆系统参数化建模方法 被引量:8
6
作者 巴塔西 法洋洋 +1 位作者 于哲峰 汪海 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2012年第2期54-58,共5页
介绍了基于Automation技术的加载杠杆系统参数化建模方法,使用Visual Basic开发了相应可视化建模软件。应用实例表明,软件界面友好,操作简单,只需输入试验加载点、杠杆布置等基本参数和数据文件,即可完成杠杆系统的参数化建模,从而快速... 介绍了基于Automation技术的加载杠杆系统参数化建模方法,使用Visual Basic开发了相应可视化建模软件。应用实例表明,软件界面友好,操作简单,只需输入试验加载点、杠杆布置等基本参数和数据文件,即可完成杠杆系统的参数化建模,从而快速地实现加载杠杆系统的参数化设计与方案展示。 展开更多
关键词 结构试验 杠杆系统 CATIA 参数化建模
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起落架疲劳试验电动式伺服加载技术研究及应用 被引量:7
7
作者 张柁 杜星 +2 位作者 王鑫涛 夏峰 李宏亮 《机床与液压》 北大核心 2020年第10期70-75,共6页
在起落架疲劳试验中,为了模拟起落架在起飞、巡航和着陆过程中的真实状态,起落架缓冲器在不同阶段有不同的压缩行程。某工程起落架疲劳试验一个典型起落中,起落架缓冲器压缩行程需要调整3次,1倍寿命疲劳试验则高达45 000次。另外压缩行... 在起落架疲劳试验中,为了模拟起落架在起飞、巡航和着陆过程中的真实状态,起落架缓冲器在不同阶段有不同的压缩行程。某工程起落架疲劳试验一个典型起落中,起落架缓冲器压缩行程需要调整3次,1倍寿命疲劳试验则高达45 000次。另外压缩行程的调整也导致起落架加载力线的偏转。为了确保试验高效、连续运行及载荷准确施加,提出起落架疲劳试验缓冲支柱行程自动调节及载荷同步随动施加技术,通过缓冲器压缩量自动调节技术实现了支柱行程自动调节,通过基于电动缸系统的随动加载技术实现了载荷随动施加,试验过程中缓冲器支柱行程自动调节与载荷随动施加时时对应,并通过试验验证了新方法的可行性、有效性和实用性。此方法具有一定的工程应用价值,并在多类重点型号试验中得到了应用。 展开更多
关键词 起落架 单腔加载 位置闭环 电动缸
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含纵向裂纹机身壁板损伤容限性能试验与分析 被引量:4
8
作者 陈安 魏玉龙 +1 位作者 廖江海 董登科 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1463-1467,共5页
对民用飞机含纵向裂纹机身加筋壁板在增压和轴向拉伸联合载荷作用下进行损伤容限试验和数值仿真分析。通过试验深入研究了机身壁板的裂纹扩展规律和剩余强度特性,借助Ansys有限元软件计算了不同裂纹长度下的应力强度因子,对裂纹扩展寿... 对民用飞机含纵向裂纹机身加筋壁板在增压和轴向拉伸联合载荷作用下进行损伤容限试验和数值仿真分析。通过试验深入研究了机身壁板的裂纹扩展规律和剩余强度特性,借助Ansys有限元软件计算了不同裂纹长度下的应力强度因子,对裂纹扩展寿命进行了预测,基于线弹性断裂力学给出了剩余强度特征曲线,并进行了试验结果和计算分析的对比。研究结果表明:数值分析与试验结果吻合良好,可为机身壁板损伤容限设计及评定提供依据。 展开更多
关键词 机身壁板 纵向裂纹 损伤容限试验 裂纹扩展 剩余强度 应力强度因子
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基于轨迹模拟的活动翼面随动加载技术及应用 被引量:8
9
作者 张柁 张园 +2 位作者 杨兆林 何月洲 勾利娜 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第18期324-328,共5页
开展结构强度试验中活动翼面随动加载技术研究,对于提高试验精度、确保试验顺利完成具有重要意义。活动翼面在偏转过程中载荷大小和方向不断变化,为满足试验加载要求,提出了一种全新的随动加载技术;然后设计了模拟试验验证了新方法的可... 开展结构强度试验中活动翼面随动加载技术研究,对于提高试验精度、确保试验顺利完成具有重要意义。活动翼面在偏转过程中载荷大小和方向不断变化,为满足试验加载要求,提出了一种全新的随动加载技术;然后设计了模拟试验验证了新方法的可行性、有效性和实用性;最后以某型号扰流板操纵灵活性验证试验为研究对象,采用全新的加载方法,顺利完成了试验,表明了该加载方法满足试验要求。研究结果具有一定的工程应用价值,并在多类重点型号试验中得到了应用。 展开更多
关键词 结构强度试验 活动翼面 随动加载
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机身加筋壁板环向裂纹损伤容限试验与分析 被引量:5
10
作者 陈安 廖江海 +2 位作者 闫文伟 张海英 臧伟锋 《航空工程进展》 CSCD 2017年第1期38-43,共6页
机身壁板是飞机结构中的主要承力构件,也是损伤的主要产生部位,研究机身加筋壁板的裂纹扩展规律和剩余强度特性具有重要意义。在轴向拉伸载荷作用下,对含环向裂纹的机身加筋壁板进行损伤容限试验;利用ANSYS有限元软件对试验件进行应力... 机身壁板是飞机结构中的主要承力构件,也是损伤的主要产生部位,研究机身加筋壁板的裂纹扩展规律和剩余强度特性具有重要意义。在轴向拉伸载荷作用下,对含环向裂纹的机身加筋壁板进行损伤容限试验;利用ANSYS有限元软件对试验件进行应力强度因子分析,估算裂纹扩展寿命;基于线弹性断裂力学准则和线弹性断裂力学加塑性修正准则,计算剩余强度特征曲线,并对比分析计算结果和试验结果。结果表明:计算得到的裂纹扩展寿命与试验结果的相对误差为6.3%,满足工程要求;线弹性断裂力学加塑性修正准则估算的剩余强度更为合理,误差仅为2.6%,且偏安全。 展开更多
关键词 机身加筋壁板 环向裂纹 损伤容限试验 应力强度因子
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基于力控/位控的双作动筒并联单点大载荷加载技术研究 被引量:7
11
作者 张柁 夏峰 +1 位作者 穆家琛 孙中超 《机床与液压》 北大核心 2019年第22期61-65,共5页
开展结构强度试验中单点大载荷加载方法研究,对于提高试验精度、确保试验顺利完成具有重要意义。通过对传统加载方法进行理论分析,提出一种基于力控/位控的双作动筒并联同步加载方法。设计模拟试验验证了新方法的可行性、有效性和实用... 开展结构强度试验中单点大载荷加载方法研究,对于提高试验精度、确保试验顺利完成具有重要意义。通过对传统加载方法进行理论分析,提出一种基于力控/位控的双作动筒并联同步加载方法。设计模拟试验验证了新方法的可行性、有效性和实用性。并以某型号弹射杆试验为研究对象,采用改进型的单点大载荷加载方法,顺利完成了试验,表明该加载方法满足试验要求。该方法具有一定的工程应用价值,并在多类重点型号试验中得到了应用。 展开更多
关键词 结构强度试验 单点大载荷 力控/位控 双作动筒并联 同步加载
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一种利用静力试验数据修正有限元模型的方法 被引量:3
12
作者 李书 冯太华 范绪箕 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 1995年第3期52-56,共5页
基于代数特征值逆问题理论,提出了一种利用静力试验数据修正有限元模型方法。由于修正后的模型为满阵,根据有限元模型的力学特征对修正后的模型加以约束,使其不仅是对称的,而且还保持稀疏、带状特性,其计算过程简洁,计算结果表明... 基于代数特征值逆问题理论,提出了一种利用静力试验数据修正有限元模型方法。由于修正后的模型为满阵,根据有限元模型的力学特征对修正后的模型加以约束,使其不仅是对称的,而且还保持稀疏、带状特性,其计算过程简洁,计算结果表明该方法可靠,效果令人满意。 展开更多
关键词 结构模型 有限元方法 逆问题 特征值 飞行器
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基于摆臂式随动加载技术的活动翼面功能试验及应用 被引量:3
13
作者 张柁 张园 +1 位作者 任鹏 王鑫涛 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第17期7363-7368,共6页
活动翼面偏转过程中所承受的动态气动载荷大小随运动状态不断变化,方向始终垂直于翼面弦平面。为了真实模拟活动翼面运动过程中真实受载状态,活动翼面功能试验加载过程需与翼面收放过程/状态连续和同步,具有随动跟踪翼面运动的能力,且... 活动翼面偏转过程中所承受的动态气动载荷大小随运动状态不断变化,方向始终垂直于翼面弦平面。为了真实模拟活动翼面运动过程中真实受载状态,活动翼面功能试验加载过程需与翼面收放过程/状态连续和同步,具有随动跟踪翼面运动的能力,且确保载荷动态垂直于翼面。为满足试验加载要求,提出了一种摆臂式随动加载技术,并设计了随动加载装置,然后通过模拟试验验证了新方法的可行性、有效性和实用性,最后将该技术应用于某型号襟缝翼耐久性试验中。数据分析表明,该加载方法满足试验要求。 展开更多
关键词 结构功能试验 活动翼面 随动加载 同步加载
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飞机强度试验结构单点大载荷加载技术研究及应用 被引量:3
14
作者 张柁 张园 +1 位作者 刘兴科 任鹏 《机床与液压》 北大核心 2022年第19期27-31,共5页
某型飞机弹射试验中单点集中载荷较大,受试验场地条件和试验设备能力等因素限制,现有加载方式难以满足试验集中大载荷加载要求。因此,综合考虑试验载荷大小、方向、加载位置、地轨承载能力、加载装置强度、质量、减载载荷等因素,通过多... 某型飞机弹射试验中单点集中载荷较大,受试验场地条件和试验设备能力等因素限制,现有加载方式难以满足试验集中大载荷加载要求。因此,综合考虑试验载荷大小、方向、加载位置、地轨承载能力、加载装置强度、质量、减载载荷等因素,通过多参数目标优化,得到满足试验需求的单点大载荷加载装置的最佳设计尺寸。研发的加载装置通过航向载荷主动卸载及垂向载荷卸载接口将大载荷优化分配,确保承载系统安全,实现集中大载荷的精准施加。所设计的单点集中大载荷加载系统已成功应用于某型飞机弹射载荷静力试验,试验加载中加载装置保持平稳,未发现破坏及目视可见变形,且试验测量数据与目标值相吻合,试验加载稳定性、重复性良好。 展开更多
关键词 结构强度试验 单点大载荷 多参数优化 载荷分配
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飞机结构静强度试验支持方案的确定 被引量:38
15
作者 刘权良 尹伟 夏峰 《航空科学技术》 2012年第5期32-35,共4页
飞机结构试验是一个复杂的系统工程。飞机的支持方案是贯穿于整个试验过程的重要环节,它规定了试验件的支持状态,决定了试验结果的质量。本文通过对型号试验支持方案的进展历程和目前的发展动向的介绍,阐述了飞机结构试验支持方案制订... 飞机结构试验是一个复杂的系统工程。飞机的支持方案是贯穿于整个试验过程的重要环节,它规定了试验件的支持状态,决定了试验结果的质量。本文通过对型号试验支持方案的进展历程和目前的发展动向的介绍,阐述了飞机结构试验支持方案制订的过程和考虑要素。 展开更多
关键词 验证试验 全尺寸飞机结构 试验支持状态 结构试验 静强度
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基于结构变形约束的水陆两栖飞机水载荷静力试验载荷优化配平技术 被引量:2
16
作者 张柁 张园 +1 位作者 杨兆林 勾利娜 《机床与液压》 北大核心 2020年第11期86-91,共6页
水陆两栖飞机水载荷静力试验主要考核该型机在水面着水工况时的结构强度,包括浮筒着水、船首着水和船尾着水等典型着水工况,由于水陆两栖飞机结构的独特性和载荷的复杂性,即浮筒、船首及船尾类似于悬臂梁结构,且所受水载荷为三维集中压... 水陆两栖飞机水载荷静力试验主要考核该型机在水面着水工况时的结构强度,包括浮筒着水、船首着水和船尾着水等典型着水工况,由于水陆两栖飞机结构的独特性和载荷的复杂性,即浮筒、船首及船尾类似于悬臂梁结构,且所受水载荷为三维集中压向大载荷,造成考核区域的变形远远大于陆地飞机,该大变形对考核部位垂直方向加载误差高达10%以上,针对此问题,提出了基于结构变形约束的载荷优化配平技术,选取挠度为优化目标,建立平衡载荷计算模型,引入全机总力、总矩平衡方程组,通过对非考核部位的试验配平载荷进行优化,限制了水载荷考核区域的刚体位移,并通过有限元分析和试验方法验证了该载荷优化配平技术的可行性,试验结果表明:采用该载荷优化配平技术能够将垂直方向加载误差控制在1%以内。 展开更多
关键词 大变形 载荷优化 水载荷 挠度
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MA600F后机身疲劳试验加速技术研究 被引量:4
17
作者 夏峰 田文朋 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第12期5060-5066,共7页
民用飞机为取得型号合格证,按照适航规章必须进行全机疲劳试验,而在常规试验技术下,新一代涡桨支线飞机MA600F后机身疲劳试验周期过长、且费用消耗高,将影响到适航取证和服役使用。开展MA600F后机身疲劳试验加速研究,可尽早取得适航许... 民用飞机为取得型号合格证,按照适航规章必须进行全机疲劳试验,而在常规试验技术下,新一代涡桨支线飞机MA600F后机身疲劳试验周期过长、且费用消耗高,将影响到适航取证和服役使用。开展MA600F后机身疲劳试验加速研究,可尽早取得适航许可以投入商用,同时为设计和制造工艺的优化改进提供支撑,具有产生巨大经济价值和提升试验技术的重要意义。根据后机身疲劳试验加载情况设计了一体化自平衡加载框架,以快速完成安装、维护和巡检,并进行了有限元校核。结合细节疲劳额定值(DFR)法和线性损伤累积理论建立了等损伤折算的载荷谱简化方法,并提出了一种基于非线性规划的载荷整体平衡优化方法。将上述加速方法先后应用于小试验件和MA600F后机身疲劳试验,小试验件的循环次数减少了约98%,寿命结果处于合理范围内;后机身加速试验在15000次起落出现了裂纹损伤,与全机常规试验25000次起落的损伤结果基本相同。 展开更多
关键词 MA600F后机身 疲劳试验加速 等损伤折算 载荷整体平衡优化 试验验证
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飞机强度试验异常应变数据诊断研究 被引量:8
18
作者 韩凯 贺谦 左佳 《工程与试验》 2016年第4期7-12,共6页
针对飞机强度试验中常见的由于测量线路原因而产生的应变数据异常情况进行归类总结,通过设计模拟试验,测量应变数据,对数据进行分析处理,提取故障特征,归纳总结异常现象与产生原因的对应关系,为异常应变数据的快速分析和排除提供依据。
关键词 飞机强度试验 测量线路异常 应变数据
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飞机结构损伤声源定位算法分析 被引量:4
19
作者 韩凯 冯建民 +1 位作者 贺谦 孙志强 《工程与试验》 2017年第1期1-4,共4页
针对飞机强度试验中飞机结构损伤位置定位困难这一问题,采用基于时差(Time difference of Arrival,TDOA)的定位方法,比较了最小二乘法和最优化方法的定位效果,并对影响定位精度的因素进行了分析讨论,为工程应用提供理论依据。
关键词 时差定位方法 声阵列 最小二乘法 最优化方法
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水陆两栖飞机静强度试验悬空支持技术研究及应用 被引量:11
20
作者 何月洲 赵洪伟 《工程与试验》 2018年第4期98-101,105,共5页
全机试验支持技术是全机静力试验实施的前提条件。大型灭火/水上救援水陆两栖飞机(简称AG600)静强度试验载荷情况多样、载荷分布复杂,以及其高支柱起落架等独特结构,对全机试验支持技术提出新的要求。本文结合AG600飞机规划的试验项目... 全机试验支持技术是全机静力试验实施的前提条件。大型灭火/水上救援水陆两栖飞机(简称AG600)静强度试验载荷情况多样、载荷分布复杂,以及其高支柱起落架等独特结构,对全机试验支持技术提出新的要求。本文结合AG600飞机规划的试验项目和考核部位,提出4种支持方式,来解决AG600飞机全机静力试验过程中试验飞机支持问题。 展开更多
关键词 水陆两栖飞机 全尺寸结构 全机悬空支持 静强度验证试验
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