諾伊曼，J.

[拼音]：jiegou shiyan

[英文]：structural test

觀測、研究和驗證飛行器結構或構件在載荷和環境條件下的性態和耐受能力的試驗，又稱強度試驗。環境條件包括溫度、溼度、腐蝕、磨損、振動、衝擊、噪聲、太陽輻射、宇宙環境等，性態測試內容包括應力、應變、穩定性、剛度、屈曲模態、動力特性、結構熱強度特性等。結構試驗是在試驗室內或試驗場地上，用試驗裝置再現載荷及環境條件的試驗，有人也把結構飛行試驗包括在內，但是這兩類試驗的方法有很大不同。

在飛行器結構設計中，結構試驗和結構分析都是保證飛行器結構安全可靠的驗證手段。結構試驗又是更基本的手段，因為結構試驗還可以驗證結構型式的合理性和結構分析的正確性，建立新的分析模型和工程理論，提供結構特性資料，為新飛行器研製積累設計資料。

發展概況

在航空發展初期，人們對於飛行器結構主要關心的是承載能力，結構試驗以靜力試驗為主，偶爾也進行個別動力試驗，如發動機架振動試驗和起落架落震試驗。從第二次世界大戰起，為了解決顫振問題，動力試驗受到重視。50年代英國“彗星”號飛機疲勞失事後，疲勞試驗開始佔有重要地位。60年代超音速飛機迅速發展，增加了大型全尺寸試件的熱強度試驗，包括熱疲勞試驗。飛行器結構分析技術雖有長足進展，但飛行器結構試驗的專案和要求不僅沒有減少，而且仍在不斷增加。

試驗專案

飛行器結構(或構件)試驗專案很多。按試驗內容可分為靜力試驗、動力試驗、疲勞試驗、熱強度試驗和其他環境試驗。設計驗證試驗或工藝檢驗試驗通常採用全尺寸試驗。全尺寸試件是與實際使用結構為1∶1的實物。設計研製試驗較多采用典型構件試驗。典型構件可以是試片、元件、接頭、壁板、組合件、操縱系統構件等，與實際使用構件相比只突出主要因素，允許作某些簡化，但須模擬邊界條件。在全尺寸試驗有因難時，如對於風洞中的顫振試驗，可以採用縮尺模型。模型是根據相似理論按比例縮小的試件。幾何尺寸影響較大時，如疲勞強度、焊縫質量等，則不宜採用模型試驗。

現代飛機設計中的結構試驗已大體上形成規律性的程式（如美國空軍的《飛機結構完整性大綱》）。在飛機設計過程中，一般先進行一系列研究和對比試驗，對設計、計算分析、工藝和結構效能作出評價，並對疲勞細節設計進行篩選。在原型機試飛之前，進行一部分必要的驗證載荷試驗，以保證短期試驗飛行的安全。結構的最終驗證則通過一系列全尺寸試驗，包括地面和飛行試驗來完成。全尺寸結構疲勞試驗在試驗飛行取得載荷譜後及早進行，以保證有足夠的試驗時間。在最終驗證試驗中，一般需要用兩架飛機分別進行全機靜力破壞試驗和全機疲勞試驗。雖然試驗的費用浩大，70年代美、英、法等國對大型飛機幾乎仍進行破壞試驗，只有極少數改型飛機例外。

試驗機構

現代飛行器結構試驗規模龐大，專案眾多，技術複雜，一般需要集中監督管理。全尺寸大型試驗的載荷條件需要用多點協調載入系統實現，需要龐大的試驗室和複雜的試驗裝置。先進的測試裝置多用電子計算機進行資料採集和處理。複雜環境的模擬則更為困難。因此，大型試驗多由專門的試驗中心完成，以便集中技術力量，完善試驗條件。試驗要求和內容則由國家頒佈的強度規範規定。

航空航天事業發達的國家都設有集中的試驗中心，如美國空軍的萊特航空發展中心靜動力實驗室、蘇聯的中央流體動力研究院強度試驗室、中國的航空和航天結構強度研究所、英國的皇家飛機研究院法恩巴勒結構試驗室、法國國家航空空間研究院的圖盧茲航空試驗中心。各著名飛機制造公司也都建立自己的大型試驗室，其中美國洛克希德公司的主試驗室是現代世界最大的結構強度試驗室，最大試驗載荷達到13000千牛（1300噸力），應變測量點達3850個。