ICS 49.020 V 35
HB 8608-2021
飞机结构静强度试验载荷处理要求
Requirements of load processing for airplane structural static test
2021-04-19 发布 2021-07-01 实施
中华人民共和国工业和信息化部发布
前言
本标准按照 GB/T 1. 1-2009《标准化工作导则第 1 部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。本标准由中国航空综合技术研究所归口。
本标准起草单位：中国飞机强度研究所、中国航空综合技术研究所。
本标准主要起草人：夏峰、何志凯、高战朋、冯建民、王毅、贾晓。
飞机结构静强度试验载荷处理要求
1 范围
本标准规定了飞机结构静强度试验载荷处理的一般要求、详细要求和载荷处理报告编写等要求。本标准适用于飞机结构静强度试验。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件， 仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GJB 67.9A-2008 军用飞机结构强度规范第 9 部分：地面试验
GJB 67. 12A-2008 军用飞机结构强度规范第 12 部分：文件和报告
AP-21-AA-2011-03-R4 航空器型号合格审定程序
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
静强度试验 static test
在试验室中，对飞机结构施加静载荷的地面试验，是鉴定和验证飞机结构静强度(应力分布、变形形态、承载能力等)、刚度和稳定性的重要手段。
3.2
载荷处理 load processing
通过等效、简化或优化处理，将试验载荷转化为试验实施载荷的过程。
3.3
静强度试验载荷 static test load
飞机结构静强度试验中对试验件所施加的各种外力和其他负载，试验载荷由试验任务书给出。
3.4
静强度试验实施载荷 static test implemented load
静强度试验载荷经过处理后得到的能够通过加载设备施加到飞机结构的载荷。
3.5
加载节点 loadpoint
在试验中选定的施加载荷的结构部位。试验载荷通过传载介质， 如胶布带、拉压垫、卡板、加载接头等，等效施加到加载节点上。
4 一般要求
4.1 概述
静强度试验是依据试验任务书要求，将飞机在使用中所承受的各种载荷，施加到飞机结构上，在试
验实施前，需要将试验载荷，根据结构特点、受力情况、试验设备能力和场地条件等因素，依据 GJB 67.9A -2008 相关要求，按照静力等效原则进行载荷处理，转化为试验实施载荷，通过加载设备真实地施加到考核结构上，以便对飞机结构静强度进行有效地验证和考核。
4.2 试验载荷提供
试验载荷由试验委托方给定，并满足如下要求：
a) 试验载荷可以作为试验任务书的一部分随试验任务书提供，也可以采用技术文件的形式单独提供;
b) 试验载荷一般以限制载荷或极限载荷给出，高于限制载荷的以限制载荷的相应量级(如百分数)表示;
c) 试验载荷包括气动载荷、惯性载荷、充气载荷、液压部件充压载荷和其他载荷等， 载荷形式一般分为分布载荷、集中载荷、离散载荷、有限元载荷等;
d) 试验载荷应按部件提供，且各工况载荷平衡;
e) 试验委托方应提供结构质量分布及假件重量、重心。
4.3 试验载荷处理原则
试验载荷按合力、合力矩等效处理，并遵循以下原则：
a) 不影响对考核部位的考核;
b) 考虑载荷分布，就近等效;
c) 局部不允许超载;
d) 尽量避开检查部位，并便于施加。
4.4 试验载荷处理考虑因素
试验载荷的处理主要应考虑如下因素：
a) 试验场地，如试验空间大小、承力地坪及承力墙承载能力等;
b) 加载设备，如液压作动筒、充气台等加载能力;
c) 加载方法，如硬式双向加载、软式单向加载及胶布带、拉压垫等不同传载介质等。
5 详细要求
5.1 机身载荷处理
机身载荷处理要求如下：
a) 机身试验载荷按集中载荷给定时，以机身框为站位等效分解到框的若干加载节点上，再依据加载方法进行等效处理;
b) 机身载荷按分布载荷给定时，按分布规律离散化为机身框的集中载荷，然后按 a)进行处理;
c) 对机身所受的力矩载荷，通过在相邻机身框站位施加力偶，按力偶等效原则处理为相应机身框站位的集中载荷，然后按 a)进行处理;
d) 机身航向载荷可集中处理到若干机身框站位或纵向件上;
e) 航向载荷与侧向载荷可以合并处理;
f) 对于运输类飞机的商载，一般应等效处理到相应机身框站位的地板梁或框上;
g) 机身加载节点位置应尽量避开鼓包、口盖及开口区域。
5.2 翼面结构载荷处理
对机翼、尾翼、襟翼、副翼等翼面结构，试验载荷处理要求如下：
a) 当翼面载荷按集中载荷给定时，按翼向、弦向的分布规律离散化为翼面加载节点载荷，再依据加载方法进行等效处理;
b) 当翼面载荷按分布载荷给定时，先按翼向分布规律等效为翼肋集中载荷，然后按弦向分布规律等效处理为翼面加载节点载荷，再依据加载方法进行等效处理;
c) 当翼面载荷按有限元节点载荷给定时，将同方向翼面有限元节点载荷、内部有限元节点载荷向翼面加载节点等效合成，然后依据加载方法进行等效处理;
d) 翼面加载节点尽量布置在翼梁、纵墙、桁条、翼肋的交点或与蒙皮的连接区域;
e) 翼面加载节点位置应考虑结构表面部位承载能力，尽量避开翼面口盖及口盖边缘，并与活动翼面转轴保持合适距离。
5.3 其他结构载荷处理
5.3.1 发动机载荷
发动机应采用假件模拟。发动机载荷应等效处理到发动机假件加载接头上， 加载接头的设计和布置应满足所有试验工况载荷的施加。
发动机吊挂载荷可以与发动机载荷合并处理。
5.3.2 起落架载荷
起落架一般采用假机轮，起落架载荷应等效处理到假机轮加载接头上。假机轮加载接头的设计和布置，要综合考虑不同试验工况下轮胎压缩量和起落架支柱作动筒外伸量，应满足所有试验工况载荷的施加。
5.3.3 外挂物载荷
外挂物应为假件，挂架可以是真件或假件。对于外挂物惯性、扭矩等载荷应等效处理到加载接头，加载接头的设计和布置应满足所有试验工况载荷的施加。
挂架载荷可以与外挂物载荷合并处理。
5.3.4 复杂曲面载荷处理
对于机头、整流罩等复杂曲面结构载荷， 应根据结构特点和载荷形式，尽量均匀等效处理为表面加载节点载荷。复杂曲面载荷处理要求如下：
a) 当复杂曲面载荷以集中载荷给出时，先按载荷分布规律离散化为加载节点载荷，再依据加载方法进行等效处理;
b) 当复杂曲面载荷以辐射型分布载荷给出时，先将曲面划分为若干曲面单元，按载荷分布规律，以曲面积分的方式把分布载荷离散化为各曲面单元上的集中载荷，然后按力的矢量合成法则等效处理为加载节点载荷，再依据加载方法进行等效处理;
c) 当复杂曲面载荷以辐射型有限元节点载荷给出时，先把曲面划分为若干曲面单元，将各曲面单元上的有限元节点载荷，按力的矢量合成法则向结构表面等效合成，然后按加载节点的布置把各离散化的节点载荷处理为加载节点载荷，再依据加载方法进行等效处理。
5.4 试验平衡载荷处理
5.4.1 试验平衡载荷
当全机工况试验载荷不平衡或部件试验没有配平载荷时，试验承试方可根据试验件考核部位、试验支持及结构承载能力等进行载荷平衡。试验平衡载荷要求如下：
a) 平衡载荷通常为配平部位的部分正常外载。如：起落架地面载荷，发动机推力、机翼升力等;
b) 平衡载荷通常可以参照某些试验工况的载荷分布，使配平部位结构受力限制在载荷包线内。
5.4.2 载荷处理
对于试验平衡载荷，按以下要求进行处理：
a) 根据平衡载荷类型和配平部位按 5. 1、5.2 和 5.3 进行处理;
b) 平衡载荷应处理到已有加载点上，若已有加载点载荷过大则考虑单独设置平衡载荷加载点;
c) 平衡载荷处理不应致使非考核部位出现过度变形和意外损伤。
5.5 试验扣重载荷处理
试验实施载荷应扣除试验件的重量，扣重按照以下要求进行：
a) 按任务书给出的结构重量理论分布和称重后的真实重量扣除;
b) 结构扣重产生的附加力矩最小;
c) 假件的重量尽量在假件上扣除，或在就近其他部件上扣除。
对于试验扣重载荷，可根据扣重部位，按照 5. 1、5.2 和 5.3 进行处理。
6 试验载荷处理报告编写
试验载荷处理结束后，承试方应编写试验载荷处理报告，并将试验载荷处理报告提交给试验委托方予以审查，确认其处理结果与试验任务书和试验大纲的符合性。
试验载荷处理报告按照 GJB 67. 12A-2008 和 AP-21-AA-2011-03-R4 相关要求编写，内容应包括：
a) 试验项目名称;
b) 试验目的、依据;
c) 试验载荷状态说明;
d) 试验载荷处理方法;
e) 试验载荷处理结果;
f) 提供试验载荷处理前后对于结构的影响分析。
