Las pruebas para observar, estudiar y verificar el comportamiento y la resistencia de las estructuras o componentes de la aeronave en condiciones de carga y ambientales también se denominan pruebas de resistencia. Las condiciones ambientales incluyen temperatura, humedad, corrosión, abrasión, vibración, golpes, ruido, radiación solar, ambiente cósmico, etc. El contenido de la prueba de comportamiento incluye tensión, deformación, estabilidad, rigidez, modo de pandeo, características dinámicas y características de resistencia térmica estructural Espere.

La prueba estructural es una prueba en una sala de pruebas o en un sitio de prueba que utiliza equipos de prueba para reproducir la carga y las condiciones ambientales. Algunas personas también incluyen pruebas de vuelo estructurales, pero los métodos de estos dos tipos de pruebas son muy diferentes.

En el diseño estructural de aeronaves, las pruebas estructurales y el análisis estructural son métodos de verificación para garantizar la seguridad y confiabilidad de la estructura de la aeronave.

Las pruebas estructurales son un método más básico, porque las pruebas estructurales también pueden verificar la racionalidad de los tipos estructurales y la corrección del análisis estructural, establecer nuevos modelos de análisis y teorías de ingeniería, proporcionar datos de características estructurales y acumular datos de diseño para el desarrollo de nuevas aeronaves.

Descripción general del desarrolloEn los primeros días del desarrollo de la aviación, la gente estaba principalmente preocupada por la capacidad de carga de las estructuras de las aeronaves.

Las pruebas estructurales eran principalmente pruebas estáticas y, en ocasiones, pruebas dinámicas individuales, como la prueba de vibración del soporte del motor y la prueba de caída del tren de aterrizaje llevado a cabo. Desde la Segunda Guerra Mundial, para resolver el problema del aleteo, se ha prestado más atención a las pruebas dinámicas.

Después del accidente por fatiga del avión británico “Comet” en la década de 1950, las pruebas de fatiga comenzaron a ocupar un lugar importante. El rápido desarrollo de los aviones supersónicos en la década de 1960 aumentó la prueba de resistencia térmica de muestras a gran escala a gran escala, incluidas las pruebas de fatiga térmica.

Aunque la tecnología del análisis de la estructura de la aeronave ha avanzado mucho, los elementos y requisitos de las pruebas de estructura de la aeronave no han disminuido, pero siguen aumentando.

Elementos de prueba “Los elementos de prueba de laestructura (o componente) de la aeronave son muchos. Según el contenido de la prueba, se puede dividir en prueba estática, prueba dinámica, prueba de fatiga, prueba de resistencia térmica y otras pruebas ambientales. La prueba de verificación del diseño o la prueba de inspección del proceso generalmente adopta una prueba a gran escala. La muestra de tamaño completo es un objeto real con una estructura de 1: 1 en uso real.

Las pruebas de componentes típicas se utilizan a menudo en las pruebas de diseño y desarrollo. Los componentes típicos pueden ser piezas de prueba, componentes, juntas, paneles de pared, ensamblajes, componentes del sistema de control, etc. En comparación con los componentes reales, solo se resaltan los factores principales y se permiten algunas simplificaciones, pero se deben simular las condiciones de contorno.

Cuando la prueba a gran escala es difícil, como la prueba de aleteo en un túnel de viento, se puede utilizar un modelo a escala. El modelo es un espécimen reducido basado en la teoría de similitud. Cuando el tamaño geométrico tiene una gran influencia, como la resistencia a la fatiga, la calidad de la soldadura, etc., no se deben utilizar ensayos con modelos.

Las pruebas estructurales en el diseño de aeronaves modernas generalmente han formado procedimientos regulares (como el “Programa de integridad estructural de aeronaves” de la Fuerza Aérea de EE. UU.). En el proceso de diseño de aeronaves, generalmente se llevan a cabo una serie de estudios y pruebas comparativas para evaluar el diseño, el análisis de cálculo, el desempeño del proceso y estructural, y para examinar el diseño de detalle de fatiga.

Antes de la prueba de vuelo del prototipo, se lleva a cabo una parte de la prueba de carga de verificación necesaria para garantizar la seguridad del vuelo de prueba a corto plazo. La verificación final de la estructura se completa a través de una serie de pruebas a gran escala, que incluyen pruebas en tierra y en vuelo.

La prueba de fatiga de la estructura a gran escala se lleva a cabo lo antes posible después de obtener el espectro de carga en el vuelo de prueba para garantizar un tiempo de prueba suficiente. En la prueba de verificación final, generalmente es necesario utilizar dos aviones para realizar la prueba de daño estático y la prueba de fatiga de toda la aeronave, respectivamente.

Aunque el costo de la prueba fue enorme, en la década de 1970, Estados Unidos, Gran Bretaña, Francia y otros países casi todavía realizaban pruebas de daños en aviones grandes, con muy pocas excepciones para aviones modificados.

Organización de la prueba Laescala de la prueba de la estructura de la aeronave moderna es enorme, el proyecto es numeroso, la tecnología es complicada y, en general, requiere supervisión y gestión centralizadas.

Las condiciones de carga de la prueba a gran escala a gran escala deben realizarse con un sistema de carga coordinado multipunto, que requiere un laboratorio enorme y un equipo de prueba complejo. Los equipos de prueba avanzados utilizan computadoras electrónicas para la recopilación y el procesamiento de datos. La simulación de entornos complejos es aún más difícil.

Por lo tanto, las pruebas a gran escala las realizan en su mayoría centros de pruebas especializados para concentrar las fuerzas técnicas y mejorar las condiciones de las pruebas. Los requisitos y el contenido de la prueba están estipulados por las especificaciones de resistencia emitidas por el estado.

Los países con industria aeroespacial desarrollada tienen centros de prueba centralizados, como el Laboratorio de dinámica estática del Centro de desarrollo aeroespacial Wright de la Fuerza Aérea de los EE. UU., El Laboratorio de Fuerza del Instituto Central de Investigación de Energía Fluida de la Unión Soviética, el Instituto de Fuerza Estructural Aeroespacial de China, y el Laboratorio Estructural de Farnborough del Reino Unido del Royal Aircraft Research Institute y el Centro de Pruebas Aeronáuticas de Toulouse del Instituto Nacional de Aeronáutica y del Espacio de Francia.

Todas las empresas fabricantes de aviones de renombre también han establecido su propio laboratorio a gran escala. Entre ellos, el laboratorio principal de Lockheed Corporation es el laboratorio de resistencia estructural más grande del mundo moderno, con una carga de prueba máxima de 13.000 kN (1.300 toneladas de fuerza) y puntos de medición de deformación Hasta 3850.