[發明專利]航空發動機主要承力部件整體靜強度考核試驗系統及方法

有效

• 申請號: 201610112328.1
• 申請日: 2016-02-29
• 公開（公告）號: CN105527092B
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發明（設計）人: 劉忠華;葉新農;閻慶安;賀孝濤;張瑞玲;郭文濤;童安妥;楊鑫
• 申請（專利權）人: 西安航空動力股份有限公司
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司61200
• 代理人: 徐文權

1.航空發動機主要承力部件整體靜強度考核試驗方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：根據航空發動機試驗主要承力部件的結構和發動機的工作狀態，按照發動機主要承力部件的整體靜強度考核試驗要求，模擬發動機主要承力部件的工作狀態，根據主要承力部件所承受的載荷，確定試驗方案，包括確定整體固定方法、加載方法；

步驟2：根據步驟1確定的試驗方案和發動機試驗組件的結構以及工作受載情況確定轉接段，在原相鄰機匣是圓柱薄殼件或錐度不大的錐形殼體的情況下，轉接段模擬相鄰機匣的軸向長度其中，R表示轉接件聯接處的平均半徑，h表示壁厚；

步驟3：根據試驗方案和轉接段結構，按照載荷等效平移、合成、分解原理，對原始載荷進行轉換計算，得到發動機試驗組件加載用的試驗載荷；

步驟4：根據步驟3確定的試驗載荷，在不改變試驗件受力狀態下，將試驗組件與轉接段連接，按照航空發動機連接吊裝方式將所述試驗組件水平安裝在試驗框架上，再通過加載組件與試驗框架連接；

步驟5：將測量機構(19)固定在試驗框架上，測量儀表安裝在測量機構(19)上，測量儀表的感受部位接觸到試驗組件要求測量處；

步驟6：通過轉接段和加載組件對試驗組件進行加載，載荷分步施加，每次保載時間3～5分鐘，到100％載荷記錄測量數據，或者直接保載100％載荷并記錄測量數據；

步驟7：試驗完成后，單調勻速完成卸載，關閉試驗器，分解主要承力部件試驗組件，進行測試數據整理、分析，根據分析結果，給出試驗結論，試驗結束。

2.根據權利要求1所述的航空發動機主要承力部件整體靜強度考核試驗方法，其特征在于，步驟1所述的主要承力部件所承受載荷包括X、Y、Z方向的力和繞X、Y、Z軸的力矩。

3.根據權利要求1所述的航空發動機主要承力部件整體靜強度考核試驗方法，其特征在于，所述步驟6中，對于屈服強度考核試驗，重復所述載荷分布施加過程3～5次；對于極限載荷試驗，當試驗加載到極限載荷時，保載并紀錄測量數據，卸載試驗組件。

4.一種用于實現權利要求1所述用于航空發動機主要承力部件整體靜強度考核試驗方法的試驗系統，其特征在于，包括多個加載組件以及測量機構(19)，試驗組件左右兩端分別設置有前轉接段(4)和后轉接段(13)，前轉接段和后轉接段分別通過加載組件連接在試驗框架上，試驗組件的下端通過主安裝節支承(10)連接到固定底座(9)，試驗組件上端通過輔助安裝節支承(18)與輔助安裝節固定板(17)連接。

5.根據權利要求4所述的試驗系統，其特征在于：所述試驗組件從左到右依次為燃燒室機匣(1)、壓氣機機匣(2)、附件機匣(3)，所述燃燒室機匣(1)通過輔助安裝節支承(18)與輔助安裝節固定板(17)連接，所述附件機匣(3)通過主安裝節支承(10)連接到固定底座(9)。

6.根據權利要求5所述的試驗系統，其特征在于：所述前轉接段(4)左側與所述附件機匣(3)連接，所述前轉接段(4)右側通過并排設置的第一加載組件(5)和第二加載組件(7)分別與右試驗框架(6)相連，所述前轉接段(4)下側通過第三加載組件(8)連接到固定底座(9)。

7.根據權利要求5所述的核試驗系統，其特征在于：所述后轉接段(13)右側與所述燃燒室機匣(1)連接，所述后轉接段(13)左側通過并排設置的第六加載組件(14)和第七加載組件(16)分別與左試驗框架(15)相連，所述后轉接段(13)下側通過第五加載組件(12)連接到固定底座(9)。

8.根據權利要求4所述的試驗系統，其特征在于：每個加載組件由多個加載單元組成，所述加載單元的數量與主要承力部件的加載點數量相同。

9.根據權利要求8所述的試驗系統，其特征在于：每個加載單元包括傳感器(22)和液壓作動筒(24)，所述傳感器(22)一端通過傳感器調節螺桿(23)與所述液壓作動筒(24)的一端相連，所述傳感器(22)另一端通過加載桿(21)與前端萬向連接頭(20)相連，所述前端萬向連接頭(20)用于和試驗組件或轉接段相連，所述液壓作動筒(24)另一端通過調節螺桿(27)與后端萬向連接頭(28)相連，所述后端萬向連接頭(28)用于和各試驗框架相連，所述液壓作動筒(24)通過設置在其上的伺服閥(25)與試驗控制臺(26)相連。