产品型号:LSK-FJG
无人机结构强度试验机用于机身、机臂、机架、起落架等主要承力结构的静载强度、刚度及变形测试。设备可依据 GB 42590-2023 第4.4、5.4条相关要求配置无人机结构强度试验方案。支持多点分级加载,试验载荷可逐级施加至1.33倍最大起飞重量,并按要求进行保载测试。系统可同步采集载荷、位移、应变等数据,记录结构变形、破坏载荷、破坏模式及破坏位置。适用于无人机研发验证、产品定型、质量控制及第三方检测,可按不同机型定制夹具和加载系统。
无人机结构强度试验机主要用于民用无人驾驶航空器机身、机臂、机架、起落架及其他主要承力结构的静载强度、刚度、变形及破坏性能测试。
设备通过多点加载、分级加载和载荷保持方式,模拟无人机在实际使用过程中主要承力结构受到的载荷状态,可同步测量载荷、位移、应变等参数,并记录试验件在加载过程中的变形、损伤、破坏载荷、破坏模式及破坏位置。
设备可用于无人机研发验证、产品定型试验、质量控制及第三方检测,可按照 GB 42590-2023《民用无人驾驶航空器系统安全要求》第4.4条及第5.4条的结构强度要求和试验方法进行配置。标准要求无人驾驶航空器在规定载荷状态下具有足够的强度和刚度,并且在承受最大起飞重量1.33倍载荷时,主要承力结构不应发生破坏。

无人机结构强度试验机适用于多旋翼无人机、小型固定翼无人机、工业无人机、物流无人机、巡检无人机、植保无人机、测绘无人机以及其他民用无人驾驶航空器的结构力学性能测试。
主要测试对象包括:
机身主体结构;
无人机机臂;
机架及连接结构;
起落架;
动力系统安装结构;
载荷安装部位;
机臂连接座;
主要承力节点;
其他需要进行静强度和结构变形验证的部件。
本设备在不同项目中也常称为:
无人机结构强度试验机、无人机结构强度测试台、无人机机臂强度试验机、无人机机架强度试验台、无人机静载试验机、无人机承力结构测试台、无人机多点加载试验机、无人机结构力学性能测试系统。
标准方案适用于:
多旋翼无人机:四轴、六轴、八轴等;
参考轴距:≤1.2~1.5 m;
小型固定翼无人机:参考翼展≤1.5 m;
常见试样质量范围:20~50 kg(可定制)以内。
更大尺寸、更大最大起飞重量以及特殊结构无人机,可根据试样尺寸、最大起飞重量、加载点数量和试验载荷进行非标定制。
GB 42590-2023《民用无人驾驶航空器系统安全要求》
重点对应:
第4.4条:结构强度要求;
第5.4条:结构强度试验方法。
GB 42590-2023为现行强制性国家标准,实施日期为2024年6月1日。
标准对无人驾驶航空器结构强度的核心要求包括:
在各种规定载荷状态下,无人驾驶航空器应具有足够的强度和刚度,结构不产生影响安全使用的有害变形;在承受最大起飞重量1.33倍的载荷时,主要承力结构不应发生破坏。
1、试验方式
设备采用静态或准静态分级加载方式,可根据试验载荷进行拉向加载、压向加载以及多加载点组合加载。
支持按照试验要求对载荷进行合并、分解及等效处理。
2、最大试验载荷
试验系统应根据被测无人机最大起飞重量及加载点数量配置相应量程。
按照GB 42590-2023结构强度测试要求,设备应具备将规定试验载荷逐级加载至:
1.33 × 最大起飞重量对应载荷
的能力。
实际设备量程可根据无人机最大起飞重量、加载通道数量和安全系数进行定制。
3、加载方式
支持:
拉向加载;
压向加载;
垂直方向加载;
多点同步加载;
单点独立加载;
组合载荷加载。
针对表面拉向载荷,可配置胶布带—杠杆加载系统。
针对不适合转换为拉向加载的压向载荷,可采用拉压垫、杠杆系统及加载作动器组成加载系统。
上述加载方式与GB 42590-2023第5.4条规定的结构强度试验方法相对应。
4、多通道加载系统
根据无人机结构可配置多个独立加载通道,对不同机臂、机身、起落架或承力节点同时施加载荷。
各加载通道可根据试验要求独立控制或同步加载。
通道数量根据无人机结构和试验方案定制。
5、分级加载功能
试验载荷采用分级施加方式。
设备可按照设定加载程序逐级增加载荷,直至规定试验载荷。
GB 42590-2023规定结构强度试验应逐级加载至1.33倍最大起飞重量,达到目标载荷后保载至少3 s。
设备可设置:
加载级数;
每级目标载荷;
加载速度;
保载时间;
卸载程序;
异常停止条件。
6、载荷测量
配置高精度载荷传感器,用于实时测量各加载点实际载荷。
测试系统可显示:
实时载荷;
最大载荷;
各通道载荷;
加载时间;
载荷—时间曲线。
传感器量程根据被测无人机试验载荷选择。
7、位移测量
可配置位移传感器,对无人机主要承力结构在加载过程中的变形量进行实时测量。
可记录:
机臂挠度;
机身变形;
起落架位移;
加载点位移;
主要结构节点变形。
8、应变测量
可选配多通道应变采集系统,在机臂、机身、机架和关键承力部位布置应变片。
系统可同步采集不同位置的结构应变变化,用于分析结构在不同载荷等级下的受力状态。
GB 42590-2023第5.4条明确要求试验测量参数包含载荷、位移、应变等。
9、试验件安装夹具
采用模块化可调试验夹具。
夹具应能够根据无人机实际使用状态进行姿态调整,并尽量避免约束装置影响试验考核部位正常变形。
约束点应布置在刚度较大的适当位置,与主要试验考核区域保持合理距离,减少非考核部位产生局部破坏的风险。
该设计原则与GB 42590-2023第5.4.2条试验件支持要求一致。
10、试验扣重功能
系统支持结构扣重及加载设备扣重处理。
可根据结构理论重量、实际重量、重心位置以及加载装置重量,对加载数据进行修正。
对于垂向加载装置,可根据试验要求在对应加载点扣除相关设备重量,使最终施加到试验件上的载荷更加接近规定试验载荷。
11、试验数据采集
系统同步采集:
载荷;
位移;
应变;
加载时间;
加载级数;
保持时间。
可自动形成载荷—时间、载荷—位移等试验曲线。
配置多通道应变系统后,可记录不同承力部位的应变变化过程。
12、破坏载荷测试
设备可用于记录试验件达到规定载荷后的结构状态。
根据试验方案,还可继续进行结构极限或破坏性试验,记录:
最终破坏载荷;
首次损伤位置;
结构破坏模式;
结构破坏部位;
最大变形量。
是否进行破坏性加载应根据具体试验方案确定。
13、试验录像(选配)
可配置高清视频或高速摄像系统,对整个加载过程进行同步录像。
用于记录:
结构变形过程;
局部开裂;
连接件失效;
机臂弯曲;
起落架变形;
结构最终破坏位置及破坏模式。
14、无损检测配合
在阶段性加载试验完成后,可配合外部无损检测设备检查试验件状态,并记录阶段试验前后的损伤变化。
GB 42590-2023第5.4条要求对完成阶段试验的试验件进行无损检测并记录损伤状态变化。
15、试验设备精度要求
用于GB 42590-2023结构强度测试时,试验设备及测量仪器应处于有效检定或校准状态。
标准第5.4.1条要求试验设备和仪器的精度优于被试样机对应指标精度的三分之一或一个数量级。
16、试验件要求
试验件应按照确定的材料和制造工艺生产,并具有相应的试验件合格证明或质量证明文件。
17、控制方式
PLC + 触摸屏或工业电脑控制。
支持试验参数设置、自动加载、保载、卸载、数据记录、实时曲线显示及异常停机。
18、安全保护
设备可配置:
过载保护;
超行程保护;
上下限位保护;
传感器超量程保护;
异常停止保护;
急停保护;
软件载荷上限保护。
防止由于误操作或结构突然破坏造成设备及人员风险。
试验时,根据无人机实际使用状态将整机或结构部件安装在试验夹具上。
根据最大起飞重量、结构形式及规定试验载荷确定加载位置和各加载点目标载荷。
通过一个或多个加载作动器向机身、机臂、起落架、机架或其他主要承力结构逐级施加载荷。
测试过程中同步采集载荷、位移和应变数据,观察结构是否产生异常变形、局部破坏或连接失效。
按照GB 42590-2023结构强度测试要求,规定载荷逐级增加至1.33倍最大起飞重量对应载荷,并保持至少3 s,检查主要承力结构是否发生破坏。
无人机机身结构静强度测试;
无人机机臂承载能力测试;
无人机机架结构强度测试;
无人机起落架静载测试;
无人机主要承力结构变形测试;
无人机结构位移测试;
无人机结构应变测试;
无人机多点同步加载测试;
无人机1.33倍最大起飞重量载荷测试;
无人机结构极限载荷及破坏模式研究。
如果客户另有研发验证要求,设备还可根据加载机构配置扩展循环加载等结构耐久试验;
无人机结构强度试验机主要由:
高强度试验框架;
无人机可调安装平台;
多通道加载机构;
拉压加载作动器;
载荷传感器;
位移传感器;
应变采集系统;
模块化试验夹具;
PLC及工业电脑控制系统;
数据采集与分析软件;
安全防护系统。
组成。
深圳市朗斯科检测仪器有限公司可根据不同无人机的结构形式和最大起飞重量设计专用结构强度测试方案。
用户选型时建议提供:
无人机最大起飞重量;
轴距或翼展;
机身外形尺寸;
机臂数量;
主要承力结构位置;
加载点数量;
最大试验载荷;
是否需要多通道同步加载;
是否需要位移测试;
是否需要应变采集;
是否需要破坏性试验;
是否需要试验录像及数据报告。
可根据以上条件配置不同量程、不同通道数量以及不同尺寸的无人机结构强度试验系统
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