[發明專利]大涵道比發動機帶凸肩風扇葉片振動疲勞試驗方法

在審

• 申請號: 201410311881.9
• 申請日: 2014-07-02
• 公開（公告）號: CN105319039A
• 公開（公告）日: 2016-02-10
• 發明（設計）人: 錢軍良;杜文奎;李季;王養珍;張小兵
• 申請（專利權）人: 西安航空動力股份有限公司
• 主分類號: G01M7/02
• 分類號: G01M7/02
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

技術領域

本發明屬于航空發動機葉片試驗技術，涉及一種用于考核大涵道比發動機帶凸肩風扇葉片振動強度儲備和壽命的試驗方法。

背景技術

發動機葉片的振動疲勞強度考核試驗是發動機研制、生產不可缺少的一個重要環節，考核試驗結果對發動機工作安全、故障分析和排故非常重要。振動疲勞強度考核試驗結果是葉片是否允許裝機的重要試驗依據。

通常情況下葉片振動疲勞試驗，為了對葉身大應力區(通常在葉身榫頭附近)進行考核，采用榫頭處單端固定、葉身懸空，通過夾具安裝在振動臺上，在振動臺激勵下可有效的將振動應力施加在葉片上，從而完成對葉片的疲勞強度考核。

對大涵道比發動機帶凸肩風扇葉片，文件要求對凸肩附近和葉身榫頭附近2個大應力區的疲勞強度進行考核，按上述方法只能完成對葉身榫頭附近的考核，則無法對凸肩附近進行考核。

發明內容

本發明要解決的技術問題：提供一種大涵道比發動機帶凸肩風扇葉片振動疲勞試驗方法，能夠獲取常規方法無法獲得的多考核點的疲勞強度試驗數據。

本發明的技術方案：一種大涵道比發動機帶凸肩風扇葉片振動疲勞試驗方法，包括：

(1)將帶凸肩的葉片在葉高方向，凸肩下部20～30mm處橫向截斷；

(2)將截斷后葉片上半部的葉盆和葉背兩側的凸肩頂部加工成兩個平行平臺；

(3)將夾具底座置于振動臺上，用連接螺栓將夾具底座與振動臺緊固連接；

(4)取3片凸肩頂部平臺加工好的葉片，在葉身上粘貼應變片；

(5)將粘貼好應變片的試驗葉片裝入專用夾塊的內夾持面；

(6)將裝有試驗葉片的專用夾塊，放入夾具底座的框內，用夾具底座上的壓緊螺釘將專用夾塊壓緊；

(7)將試驗葉片上每片應變片的引線與動靜態多通道應變儀的相應通道連接；

(8)控制振動臺小載荷振動掃頻，找到葉片一階彎曲共振頻率；

(9)在葉片一階彎曲共振頻率下，通過逐級加載振動載荷進行測試，動靜態多通道應變儀記錄各通道應變值及葉尖振幅值，確定最大應力位置；通過最小二乘法擬合出最大應力—葉尖振幅關系；

(10)用最大應力—葉尖振幅關系換算出要求的試驗載荷值完成疲勞強度試驗。

本發明的有益效果：使大涵道比發動機帶凸肩風扇葉片，對葉根附近和凸肩附近2個大應力區域疲勞強度考核有了適用的試驗方法，能夠獲取常規方法無法獲得的多考核點的疲勞強度試驗數據。

附圖說明

圖1是本發明采用的大涵道比發動機帶凸肩風扇葉片截斷切割簡圖；

圖2是本發明采用的上半部葉片凸肩修整簡圖；

圖3a是本發明大涵道比發動機帶凸肩風扇葉片試驗簡圖一。

圖3b是本發明大涵道比發動機帶凸肩風扇葉片試驗簡圖二。

圖中：1－下半部葉片2－截斷切割軌跡線3－上半部葉片4－連接螺栓5－上半部專用夾塊6－夾具底座7－測試儀器8－壓緊螺釘9－激光位移傳感器10－振動臺11－下半部專用夾塊

具體實施方式

本發明提供一種大涵道比發動機帶凸肩風扇葉片振動疲勞試驗方法，包括：

(101)將帶凸肩的葉片在葉高方向，凸肩下部20～30mm處橫向截斷；

(102)將截斷后葉片上半部的葉盆和葉背兩側的凸肩頂部加工成兩個平行平臺；

(103)將夾具底座置于振動臺上，用連接螺栓將夾具底座與振動臺緊固連接；

(104)取3片凸肩頂部平臺加工好的葉片，在葉身上粘貼應變片；

(105)將粘貼好應變片的試驗葉片裝入專用夾塊的內夾持面；

(106)將裝有試驗葉片的專用夾塊，放入夾具底座的框內，用夾具底座上的壓緊螺釘將專用夾塊壓緊；

(107)將試驗葉片上每片應變片的引線與動靜態多通道應變儀的相應通道連接；

(108)控制振動臺小載荷振動掃頻，找到葉片一階彎曲共振頻率；

(109)在葉片一階彎曲共振頻率下，通過逐級加載振動載荷進行測試，動靜態多通道應變儀記錄各通道應變值及葉尖振幅值，確定最大應力位置；通過最小二乘法擬合出最大應力—葉尖振幅關系；

(110)用最大應力—葉尖振幅關系換算出要求的試驗載荷值完成疲勞強度試驗。

下面通過實施例對本發明做進一步說明。

實施例：