(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210793324.X (22)申请日 2022.07.07 (71)申请人 中国飞机强度研究所 地址 710000 陕西省西安市电子二路3号 (72)发明人 王彬文　何石　黄文超　傅波　 张治君　 (74)专利代理 机构 上海专利商标事务所有限公 司 31100 专利代理师 何惠琴 (51)Int.Cl. G01M 7/02(2006.01) B64F 5/60(2017.01) G01M 99/00(2011.01) G01N 3/02(2006.01) G01N 3/04(2006.01)G01N 3/08(2006.01) G01N 3/10(2006.01) G01N 3/36(2006.01) (54)发明名称 抖振疲劳试验 装置及方法 (57)摘要 本发明提供一种抖振疲劳试验装置， 用于对 垂尾结构进行抖振疲劳试验。 该抖振疲劳试验装 置中， 支持装置由基架支撑， 并且支撑垂 尾结构， 劳加载作动器、 随机振动载荷加载作动器和静载 加载作动器均由基架支撑。 支持装置设置成可相 对于基架在第一工位和第二工位之间切换， 在第 一工位， 疲 劳加载作动器向支持装置支撑的垂尾 结构施加疲劳载荷， 在第二工位， 静载加载作动 器和随机振动载荷加载作动器分别向支持装置 支撑的垂 尾结构施加静态载荷和随机振动载荷。 本发明还提供一种抖振疲劳试验 方法。 上述抖振 疲劳试验 装置可以满足垂尾结构疲劳寿 命考核。 权利要求书2页 说明书7页 附图6页 CN 114858389 A 2022.08.05 CN 114858389 A 1.一种抖振疲劳试验 装置， 用于对垂尾结构进行 抖振疲劳试验， 其特 征在于， 包括： 基架； 支持装置， 由所述基架 支撑， 并且支撑所述垂尾结构； 以及 疲劳加载作动器、 随机振动载荷加载作动器和静载加载作动器， 均由所述基架 支撑； 所述支持装置设置成可相对于所述基架在第 一工位和第 二工位之间切换， 在所述第 一 工位， 所述疲劳加载作动器向所述支持装置支撑的所述垂尾结构施加 疲劳载荷， 在所述第 二工位， 所述静载加载作动器和所述随机振动载荷加载作动器分别向所述支持装置支撑的 所述垂尾结构施加静态载荷和随机振动载荷。 2.如权利要求1所述的抖振疲劳试验 装置， 其特 征在于， 所述基架包括滑轨， 所述支持装置包括滑座， 所述滑座可滑动地设置于所述滑轨， 借 此， 所述支持装置设置成可从所述第一工位滑动至所述第二工位。 3.如权利要求2所述的抖振疲劳试验 装置， 其特 征在于， 所述垂尾结构的弦向与所述滑座的滑动方向一 致； 所述抖振疲劳试验装置包括单个随机振动载荷加载作动器、 多个疲劳加载作动器和多 个静载加载作动器， 其中， 所述单个随机振动载荷加载作动器对所述垂尾结构的翼面施加 集中载荷， 所述多个疲劳加载作动器和所述多个静载加载作动器均对所述垂尾结构的翼 面 均施加分布载荷。 4.如权利要求3所述的抖振疲劳试验装置， 其特征在于， 所述滑轨沿滑动方向具有第 一 端部和第二端部； 所述多个疲劳加载作动器设置成对准所述滑轨的第 一端部， 所述单个随机振动载荷加 载作动器和所述多个静载加载作动器设置成对准所述滑轨的第二端部 。 5.如权利要求3所述的抖振疲劳试验 装置， 其特 征在于， 所述基架还 包括： 承力立柱， 所述多个疲劳加载作动器分别从所述承力立柱沿水平方向突出地设置， 借 此向所述垂尾结构施加水平方向的疲劳载荷； 和 承力框架， 具有两个支架， 所述两个支架在所述垂尾结构的厚度方向上分别位于所述 垂尾结构的两侧， 所述单个随机振动载荷加载作动器由所述两个支架中的一个支架支撑， 所述多个静载加载作动器分为分别由所述两个支 架支撑的两 部分静载加载作动器。 6.如权利要求1所述的抖振疲劳试验 装置， 其特 征在于， 所述疲劳加载作动器和所述随机振动载荷加载作动器均为线性作动器； 所述静载加载作动器为气囊或弹力绳。 7.如权利要求1所述的抖振疲劳试验 装置， 其特 征在于， 所述基架还包括承力立柱， 所述疲劳加载作动器支撑于所述承力立柱的第一侧， 所述 承力立柱在第二侧设置有配重， 以平衡所述疲劳加载作动器， 其中， 所述第一侧和所述第二 侧是水平方向上相反的两侧。 8.如权利要求1所述的抖振疲劳试验装置， 其特征在于， 所述抖振疲劳试验装置还包括 载荷传感器， 用于感测所述疲劳加载作动器、 所述随机振动载荷加载作动器和/或所述静载 加载作动器的施加载荷。 9.如权利要求1所述的抖振疲劳试验 装置， 其特 征在于，权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114858389 A 2所述抖振疲劳试验装置还包括夹持机构， 所述夹持机构包括两个夹持部， 所述夹持机 构通过所述两个夹持部 夹持所述垂尾结构； 所述疲劳加载作动器和/或所述随机振动载荷加载作动器通过所述夹持机构向所述垂 尾结构施加载荷。 10.一种抖振疲劳试验方法， 其特征在于， 采用如权利要求1至9中任一项所述的抖振疲 劳试验装置， 所述抖振疲劳试验方法包括： 步骤S1、 根据飞机飞行包线及任务剖面， 梳理出会发生抖振的载荷工况及载荷谱， 将飞 机垂尾抖振疲劳载荷谱分解为机动疲劳谱和叠加机动均值静载的抖振随机振动载荷 谱， 并 根据飞机垂尾预期疲劳寿命， 确定 两种载荷循环时间； 步骤S2、 将模拟所述飞机垂尾的垂尾结构安装于所述抖振疲劳试验装置的支持装置， 使得所述支持装置位于第一工位； 步骤S3、 开启所述 疲劳加载作动器， 进行疲劳加载； 步骤S4、 完成一次循环时间的疲劳加载后， 将所述支持装置连带所述垂尾结构整体切 换至第二工位； 步骤S5、 开启所述静载加载作动器和所述随机振动载荷加载作动器， 进行振动叠加静 载加载； 步骤S6、 完成一次循环时间的振动叠加静载 试验后， 使得 所述支持装置回到第一工位； 步骤S7、 重复步骤S3至S6， 直到完成全部寿命抖振疲劳试验或者所述垂尾结构出现破 坏， 停止试验。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114858389 A 3