HB 8668－2022 民用直升机复合材料机体结构典型组件 试验要求 Test requirements of composite material s structure typical component for civil helicopter 2022－04－24发布 2022－10－01实施 中华人民共和国工业和信息化部 发 布 ICS 49.020 V 36 HB 8668－2022 I 目 次 前言……………………………………………………………………………………………………………Ⅱ 1 范围…………………………………………………………………………………………………………1 2 规范性引用文件……………………………………………………………………………………………1 3 试验项目和要求……………………………………………………………………………………………1 3.1 试验项目………………………………………………………………………………………………1 3.2 试验程序………………………………………………………………………………………………1 3.3 试验件…………………………………………………………………………………………………1 3.4 试验设备………………………………………………………………………………………………2 3.5 剪切稳定性试验………………………………………………………………………………………3 3.6 压缩稳定性试验………………………………………………………………………………………5 3.7 典型连接结构静力试验………………………………………………………………………………8 3.8 典型连接结构疲劳试验………………………………… ……………………………………………10 4 试验中断与故障处理………………………………………………………………………………………11 5 试验结果评定………………………………………………………………………………………………11 5.1 剪切稳定性试验和压缩稳定性试验结果评定………… ……………………………………………11 5.2 典型连接结构静力试验和疲劳试验数据处理………… ……………………………………………13 HB 8668－2022 II 前 言 本标准按照 GB/T 1.1－2009《标准化工作导则 第一部分：标准化文件的结构和起草规则》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：天津直升机研发中心、中国航空综合技术研究所、中国特种飞行器研究所。 本标准主要起草人：王卫卫、吕保良、罗 伟、肖文萍、蒋玮光、孙云伟、陶 威、万 蓉。 HB 8668－2022 1 民用直升机复合材料机体结构典型组件试验要求 1 范围 本标准规定了民用直升机复合材料机体结构典型组件强度试验(简称“组件试验”)的试验目的、试验项目、试验程序和试验方法。 本标准适用于民用直升机复合材料机体结构典型组件试验，主要是工程研制过程中的地面试验。其 他非民机结构件可参照执行。 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。 GB/T 1446 纤维增强塑料性能试验方法总则 GB/T 7559 纤维增强塑料层合板螺栓连接挤压强度试验方法 GB/T 16779 纤维增强塑料层合板拉－拉疲劳性能试验方法 HB 1－103 光杆公差带 f 9 六角头螺栓 3 试验项目和要求 3.1 试验项目 民用直升机复合材料机体结构典型组件试验主要包括以下项目： a) 剪切稳定性试验； b) 压缩稳定性试验； c) 典型连接结构静力试验； d) 典型连接结构疲劳试验。 3.2 试验程序 民用直升机复合材料机体结构典型组件试验，主要包括试验前准备、预试和正式试验等。试验程序 流程，可参照图 1 执行。 3.3 试验件 民用直升机复合材料机体结构典型组件试验选取的试验件， 应是能够代表直升机复合材料结构及受 力特点的结构，应能代表主承力结构的各种结构型式，所用材料应能覆盖所验证的复合材料，且其结构型式、铺层应能覆盖不同的结构部位，易于真实验证该结构在全机状态下的受载情况。 稳定性试验的试验件可以是层合板、加筋结构或夹层结构。 剪切稳定性试验件一般应为正方形结构，压缩稳定性试验应为矩形(含正方形)结构，典型连接结构试验件可以是铆钉连接、螺栓连接、胶接连接或混合连接结构。 试验件还应满足以下要求： a) 试验任务书要求的民用直升机的复合材料机体结构壁板或典型连接结构件， 具有产品检验合格HB 8668－2022 2 证以及影响结构强度和刚度的超差、代料文件，并经检验合格； b) 经过适航制造符合性检查，并颁发适航批准标签； c) 生产单位对每件试验件作标识，标识内容包括图号、批次编号和顺序号； d) 静力试验件同一状态的试验至少进行 5 个有效试验件，疲劳试验件同一状态的试验至少进行 3 个有效试验件； e) 稳定性试验项目试验件，边框要局部加强，并保持载荷加载在其中心位置。 开始 适航批准试验任务书 试验大纲 正式试验夹具设计 测点布置 试验设备 适航代表目击 测量应变、位移 试验数据记录数据检判系统维护试验中断故障处理 试验数据处理 试验报告是否 试验结束 资料归档 结束适航符合性检查否 是夹具生产制造 贴片连线 测试设备 加载设备 试验安装试验件交付 试验件适航制造 符合性检查否 是试 验准备 适航批准 是否 图 1 民用直升机复合材料机体结构典型组件试验流程示意图 3.4 试验设备 试验设备与测试仪器在试验前应进行校准并在有效使用期内，且满足加载和测量精度的要求，主要 包括： a) 材料试验机——载荷精度在显示值的±1 %以内或满足 GB/T 1446 的要求； HB 8668－2022 3b) 压力试验机——除具有 3 .4 a)项试验机所具备功能外，还有上下平台，也可以用带有压缩加载 功能的材料试验机替代； c) 数据采集设备——可以连续或按规定时间间隔记录试验数据，测量精度为±1 %Fs； d) 千分尺或卡尺——测量精度为 0 .02mm； e) 摄录像设备——具有摄像和录像功能，可保证试验全过程进行摄像。 3.5 剪切稳定性试验 3.5.1 试验目的 剪切稳定性试验目的是通过夹具对角拉伸，使试验件承受面内剪切载荷的试验状态。 3.5.2 试验条件 试验采用夹具支持，在试验机上进行试验。试验夹具应能保证试验载荷在试验件面内传递，不允许 引起任何试验件面外的载荷，并应保证用于夹具与试验件连接的紧固件均匀受载，以避免由于局部连接 处应力集中导致的试验件连接孔挤压破坏或紧固件破坏。试验夹具一般为四连杆结构，可采用单四连杆或双四连杆结构： a) 使用单四连杆结构时，应避免由于四角应力集中导致的试验件连接孔提前挤压破坏，可采取对 试验件夹持部位加强等方式，以保证试验件连接孔不被提前挤压破坏； b) 双四连杆结构试验夹具的内四连杆和外四连杆机构，均应具有足够大的刚度，以避免由于夹具 的变形引起试验件平面法向变形。 3.5.3 测点布置 可采用如图 2 所示的测点布置方式，将应变花粘贴在剪切稳定性试验件正反两侧。图 2 中对称轴线 和中心处为必须粘贴的部位，根据不同试验件结构的不同要求可在其他部位增加应变测点，如当试验件 具有加筋结构时，应在筋条部位粘贴部分应变片。 应按照任务书的要求，准确粘贴应变片并记录。 图 2 剪切稳定性试验应变测点布置示意图 3.5.4 试验件安装与检测 试验件安装时应保证试验件的安全，避免损伤试验件。采用单四连杆结构或双四连杆结构均可。当 采用双四连杆结构试验安装与检测时，可按以下步骤进行： HB 8668－2022 4 a) 试验件测量： 试验前对试验件的几何尺寸进行测量， 包括试验件四边长度、 四边夹持区域厚度。 四边夹持区域厚度测量时， 每边至少测量两处不同部位厚度值， 取平均值作为夹持区域厚度值。 长度测量精度为 1 mm，厚度测量精度为 0 .02mm。对于加筋板结构试验件，还应测量加筋板筋 条间距和端距，测量精度为 1 mm； b) 试验件连接：在试验件的四边，每边各使用两件内四连杆通过间距相等的铆钉或螺栓，将试验 件与内四连杆铆接或螺接在一起。内四连杆与试验件接触区域为一长条形凸台，凸台宽度与铆钉头直径一致或 2 倍连接孔孔径； c) 应变片粘贴：按任务书要求，在试验件规定的部位粘贴相应数量的应变片。该工作可在“试验 件铆接”前进行。对粘贴好应变片的试验件进行铆接时，应采取必要措施，以保证应变片不被损坏；