一種外壓加載用氣囊的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及航空航天【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種外壓加載用氣囊，目的是提供一種采用耐磨材料制成，能夠節(jié)約成本，且可以極大地縮短試驗(yàn)準(zhǔn)備時(shí)間的外壓加載用氣囊。其特征在于，它包括氣囊(1)、箍帶(2)和筋條(3)；氣囊(1)套裝在試驗(yàn)件(5)的外表面上；箍帶(2)套裝在氣囊(1)的外壁上；筋條(3)內(nèi)側(cè)與氣囊(1)外壁固定連接，外側(cè)與箍帶(2)的內(nèi)側(cè)固定連接。本實(shí)用新型與傳統(tǒng)外壓筒加載方法進(jìn)行比對驗(yàn)證試驗(yàn)，分別用外壓筒和新氣囊對相同一個(gè)筒段加載至45KPa外壓載荷，并測量關(guān)鍵點(diǎn)應(yīng)力值。對比幾次試驗(yàn)的測量結(jié)果并擬合曲線，測量結(jié)構(gòu)重復(fù)性很好，新氣囊達(dá)到了傳統(tǒng)外壓筒的加載效果。
【專利說明】一種外壓加載用氣囊

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及航空航天【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種外壓加載用氣囊。

【背景技術(shù)】
[0002]火箭受到外壓載荷的結(jié)構(gòu)部件很多，如整流罩、儀器艙、箱間段、級(jí)間段、波紋管等。這些部件在研制、設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過程中均需進(jìn)行試驗(yàn)。
[0003]外壓試驗(yàn)就是以氣體或液體為沖壓介質(zhì)，模擬火箭結(jié)構(gòu)在某種工作狀態(tài)下，承受的外部壓力達(dá)到最大時(shí)的設(shè)計(jì)情況。如火箭在大氣層中飛行時(shí)，儀器艙和頭部各截錐殼承受氣動(dòng)力形成的外壓；液體火箭在發(fā)射井內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火時(shí)產(chǎn)生的井內(nèi)壓力脈沖造成的箭體外壓；二級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火噴出的燃?xì)鈱σ患?jí)箱體前底造成的外壓等。
[0004]傳統(tǒng)的外壓實(shí)現(xiàn)方法是，設(shè)計(jì)加工一個(gè)外壓筒，鋼筒由上、下、園環(huán)板和筒殼焊接而成，筒內(nèi)放一個(gè)內(nèi)徑和試驗(yàn)件外徑相同并帶上、下翻邊的橡皮筒，用上、下壓環(huán)將橡皮筒上、下翻邊壓緊與鋼筒上，并用螺栓緊固連接，使橡皮筒和鋼桶之間形成一個(gè)封閉的空間。通過管嘴向桶內(nèi)加載氣壓以實(shí)現(xiàn)對試驗(yàn)件加載外壓載荷?？梢妭鹘y(tǒng)的外壓實(shí)現(xiàn)方法較為繁瑣，且成本較高，需要耗費(fèi)大量的鋼材和天然橡膠。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的是解決進(jìn)行外壓試驗(yàn)時(shí)，傳統(tǒng)的外壓實(shí)現(xiàn)方法較為繁瑣，成本高的技術(shù)問題，提供了一種采用耐磨材料制成，能夠節(jié)約成本，且可以極大地縮短試驗(yàn)準(zhǔn)備時(shí)間的外壓加載用氣囊。
[0006]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0007]—種外壓加載用氣囊，包括氣囊、箍帶和筋條；氣囊套裝在試驗(yàn)件的外表面上；箍帶套裝在氣囊的外壁上；筋條內(nèi)側(cè)與氣囊外壁固定連接，外側(cè)與箍帶的內(nèi)側(cè)固定連接。
[0008]如上所述的氣囊整體為中空的圓柱體形，橫截面為雙圓環(huán)形，外側(cè)圓環(huán)的厚度大于內(nèi)側(cè)圓環(huán)的厚度；氣囊的高度與試驗(yàn)件的高度匹配，氣囊的內(nèi)徑大于試驗(yàn)件的外徑；在氣囊的外壁設(shè)置有接口。
[0009]如上所述的箍帶整體為繩狀，沿水平方向纏繞在氣囊的外側(cè)；箍帶大于等于兩條，沿氣囊外壁高度方向均勻分布。
[0010]如上所述的箍帶共有九條。
[0011]如上所述的筋條整體為長方體形，沿豎直方向固定在氣囊的外壁上；筋條大于等于兩條，沿氣囊寬度方向均勻分布。
[0012]如上所述的筋條共有三十二條。
[0013]如上所述的氣囊采用PVC材料制成，箍帶采用合成纖維材料制成，筋條采用槽鋼制成。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0015]本實(shí)用新型采用耐磨材料制作的氣囊，氣囊外壁套裝有箍帶，箍帶和氣囊外壁之間通過筋條固定連接。對氣囊與傳統(tǒng)外壓筒加載方法進(jìn)行比對驗(yàn)證試驗(yàn)，分別用外壓筒和新氣囊對相同一個(gè)筒段加載至45KPa外壓載荷，并測量關(guān)鍵點(diǎn)應(yīng)力值。對比幾次試驗(yàn)的測量結(jié)果并擬合曲線，測量結(jié)構(gòu)重復(fù)性很好，新氣囊達(dá)到了傳統(tǒng)外壓筒的加載效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型的一種外壓加載用氣囊的結(jié)構(gòu)原理圖；
[0017]圖2是本實(shí)用新型的一種外壓加載用氣囊進(jìn)行外壓試驗(yàn)時(shí)擰緊力矩與箍帶拉力關(guān)系曲線。
[0018]其中:1.氣囊，2.箍帶，3.筋條，4.接口，5.試驗(yàn)件。

【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步描述。
[0020]如圖1所示，一種外壓加載用氣囊，包括氣囊1、箍帶2和筋條3。氣囊I套裝在試驗(yàn)件5的外表面上，用于對試驗(yàn)件5加載外壓。箍帶2套裝在氣囊I的外壁上，用于保持氣囊I的外形，并保證氣囊I外壁的強(qiáng)度。筋條3內(nèi)側(cè)與氣囊I外壁固定連接，外側(cè)與箍帶2的內(nèi)側(cè)固定連接，筋條3用于限制箍帶2的位移，防止氣囊I上下兩端發(fā)生翻卷。
[0021]氣囊I整體為中空的圓柱體形,橫截面為雙圓環(huán)形,外側(cè)圓環(huán)的厚度大于內(nèi)側(cè)圓環(huán)的厚度，使得充氣后氣囊I的內(nèi)壁與試驗(yàn)件5的外表面緊密接觸。氣囊I內(nèi)外兩個(gè)圓環(huán)中間的封閉空間用于填充氣體。氣囊I的高度與試驗(yàn)件5的高度匹配，氣囊I的內(nèi)徑大于試驗(yàn)件5的外徑。在氣囊I的外壁設(shè)置有接口 4，用于實(shí)現(xiàn)氣囊I的充氣和放氣。箍帶2整體為繩狀，沿水平方向纏繞在氣囊I的外側(cè)。箍帶2大于等于兩條，沿氣囊I外壁高度方向均勻分布。在本實(shí)施例中，箍帶2共有九條。
[0022]筋條3整體為長方體形，沿豎直方向固定在氣囊I的外壁上。筋條3大于等于兩條，沿氣囊I寬度方向均勻分布。在本實(shí)施例中，筋條3共有三十二條。
[0023]氣囊I采用PVC材料制成，箍帶2采用合成纖維材料制成，筋條3采用槽鋼制成，接口 4采用現(xiàn)有充氣裝置的充放氣接口實(shí)現(xiàn)，可從市場上購得。
[0024]進(jìn)行外壓試驗(yàn)時(shí)，氣體加載裝置通過接口 4對氣囊I加載氣體，使得氣囊I完全膨脹，箍帶2限制氣囊I的過度膨脹，使得氣囊I的外形得以保持，筋條3限制箍帶2的上下位移，氣囊I的內(nèi)側(cè)與試驗(yàn)件5的外表面緊密貼合，實(shí)現(xiàn)載荷的傳遞，完成了對試驗(yàn)件5外壓載荷的施加。
[0025]本實(shí)用新型采用耐磨材料制作的氣囊1，氣囊外壁套裝有箍帶2,箍帶2和氣囊I外壁之間通過筋條3固定連接。對氣囊與傳統(tǒng)外壓筒加載方法進(jìn)行比對驗(yàn)證試驗(yàn)，分別用外壓筒和新氣囊對相同一個(gè)筒段加載至45KPa外壓載荷，并測量關(guān)鍵點(diǎn)應(yīng)力值。對比幾次試驗(yàn)的測量結(jié)果并擬合曲線，測量結(jié)構(gòu)重復(fù)性很好，新氣囊達(dá)到了傳統(tǒng)外壓筒的加載效果。
【權(quán)利要求】
1.一種外壓加載用氣囊，其特征在于:它包括氣囊(1)、箍帶(2)和筋條(3);氣囊(1)套裝在試驗(yàn)件(5)的外表面上；箍帶(2)套裝在氣囊(1)的外壁上；筋條(3)內(nèi)側(cè)與氣囊(1)外壁固定連接，外側(cè)與箍帶(2)的內(nèi)側(cè)固定連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外壓加載用氣囊，其特征在于:所述的氣囊(1)整體為中空的圓柱體形，橫截面為雙圓環(huán)形，外側(cè)圓環(huán)的厚度大于內(nèi)側(cè)圓環(huán)的厚度；氣囊(1)的高度與試驗(yàn)件(5)的高度匹配，氣囊(1)的內(nèi)徑大于試驗(yàn)件(5)的外徑；在氣囊⑴的外壁設(shè)置有接口⑷。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外壓加載用氣囊，其特征在于:所述的箍帶⑵整體為繩狀，沿水平方向纏繞在氣囊(1)的外側(cè)；箍帶(2)大于等于兩條，沿氣囊(1)外壁高度方向均勻分布。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的外壓加載用氣囊，其特征在于:所述的箍帶(2)共有九條。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外壓加載用氣囊，其特征在于:所述的筋條(3)整體為長方體形，沿豎直方向固定在氣囊(1)的外壁上；筋條(3)大于等于兩條，沿氣囊(1)寬度方向均勻分布。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的外壓加載用氣囊，其特征在于:所述的筋條(3)共有三十二條。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外壓加載用氣囊，其特征在于:所述的氣囊(1)采用PVC材料制成，箍帶(2)采用合成纖維材料制成，筋條(3)采用槽鋼制成。
【文檔編號(hào)】G01M13/00GK204085868SQ201420526513
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月12日
【發(fā)明者】陳昊, 劉硯濤, 劉彥毛, 倪徑達(dá) 申請人:北京強(qiáng)度環(huán)境研究所, 中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院