大型飛機結構試驗應變片測量與管理方法

雷道紅，郭曉冬

(中國飛機強度研究所 全尺寸飛機結構靜力疲勞實驗室，陜西 西安 710065)

1 引 言

全機靜力試驗是在試驗室中，通過對真實飛機結構施加外載的方式，模擬飛機在使用中遇到的受載情況(如飛行載荷、地面載荷/水載荷等)。通過測量飛機結構的響應(如應力、變形等)，驗證強度和剛度計算方法的合理性，檢驗制造工藝，確定結構的可增潛力(提高承載能力或減輕結構重量)，減輕和預防結構可能發生的維修問題，為結構改型、改進提供試驗數據。

通常，全機靜力試驗主要考核主承力結構及部件之間的連接強度，如機身、機翼、起落架和發動機與機體的連接等[1]。全機疲勞試驗是在實驗室中對飛機結構按照“飛-續-飛”循環施加飛機在飛行使用過程中的載荷歷程，驗證飛機結構的使用壽命，暴露結構的疲勞薄弱部位，驗證疲勞分析方法，確定裂紋擴展特性，為制定檢查維修大綱提供試驗依據[2, 3]。

全機試驗中，結構應變是獲取結構響應的關鍵測量參量。隨著對飛機性能測試研究的不斷深入，飛機結構強度試驗的測量規模迅速擴展。戰斗機測量規模為測量點約2.5萬，單次最大約0.6萬[4, 5]；中型機的測量規模為測量點約3.5萬，單次最大約0.8萬；大型機的測量規模為測量點約5萬，單次最大約1.5萬[6, 7]。

國內的大型客機試驗的測量規模甚至更大，這對測量效率和應變片管理提出了較大的挑戰。為此，本文以某大型民機全機靜力試驗為應用背景，研究應變片分區、分組、接線方法，提升應變測量效率和試驗效率，在某大型民機全機靜力試驗中對本方法進行驗證和應用，并推廣到其他大型全機試驗中去。……