2.3.1.1 目的
本试验旨在证明在模拟临界环境下(比如温度、加速度、压力以及在寿命周期内预期发生的其他相关载荷条件下)结构是否能分别满足强度、刚度要求或同时满足两者要求。
2.3.1.2 试验说明
鉴定试验件采用的结构配置、材料和制造过程应与飞行件相同。如果要改造或强化结构以满足具体的强度或刚度要求,所有更改的结构都应与飞行件采用的修改一致。支撑和载荷施加固件应包含相邻结构区的合适复制件,以便为模拟飞行件中的相关部件提供边界条件。应为结构施加能代表限值载荷和极限载荷的静态载荷,并记录应变和变形的测量值。应在施加载荷之前和取消限值/极限载荷之后测量应变和变形,并在达到限值/极限载荷过程中的若干个中间点进行测量,以便于以后进行诊断。试验条件应包含加速度、压力、预载荷和温度的综合效果。只要通过模拟实现了故障模式和设计裕度,就可以在试验中模拟出这些效果。比如,往往可以通过增加机械载荷来模拟温度效果,比如材料性能退化以及其他热应力。应通过飞行剖面分析来确定施加热应力的合适顺序或同时性。如果以前加载的载荷会影响试验件结构的适合性,则应在试验要求中包含相关内容。最终试验可以达到故障状态,以充分证明能够适应内部载荷的重新分布,为任何后续设计修改提供数据,并为所有减重计划提供数据。在限值载荷下的故障应包含有害的变形(如SSP 30559中的定义),在极限载荷下的故障则应包含断裂或坍塌。
2.3.1.3 试验量级和持续时间
1.静态载荷
载荷应增加到指定的试验载荷。如果一个载荷或其他环境对结构功能有缓解、稳定或其他有益的影响,则应使用最小(而不是最大)设计载荷,并且不应使用任何安全系数来增加它。
2.温度
应采用临界飞行温度—载荷综合条件,以确定在飞行过程中预期遇到的最坏情况应力。
3.载荷持续时间
载荷持续时间应足够长,以记录试验数据,比如应力、应变、变形和温度。
关于本要求的例外情况,请参见附录B:PG2-142。
2.3.1.4 补充要求
应进行试验前分析,以确定最低设计裕度的位置以及与所选临界试验载荷条件对应的故障模式。应通过此分析来确定仪表位置,确定加载条件的顺序,并能在试验过程中尽早说明异常情况。此分析还应为判断试验载荷的适合性提供依据。根据限值试验条件得到的内部载荷应包含所有飞行过程中预期出现的临界内部载荷。在SSP 30559中定义了结构设计裕度。关于本要求的例外情况,请参见附录B:PG2-142。
应进行模态研究,以定义或验证一种分析推导的动力模型,从而用于模拟飞行载荷活动,以及用于研究助推后配置对控制精度和稳定性的弹性影响。本试验在一个飞行质量结构上进行,并由质量模拟元器件进行扩充。获取的数据应足以定义正交模式形状、模式频率以及在关心频率范围内的所有模式的模态阻尼比。