[發明專利]一種測試風扇葉片榫頭強度的試驗件

有效

• 申請號: 201611261266.7
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN108267302B
• 公開（公告）日: 2020-01-14
• 發明（設計）人: 時起珍;胡壽豐
• 申請（專利權）人: 中國航發商用航空發動機有限責任公司
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00;G01M5/00
• 代理公司: 31100 上海專利商標事務所有限公司
• 代理人: 陳亮

本發明提供一種測試風扇葉片榫頭強度的試驗件，所述試驗件包括榫頭和由所述榫頭頂部向上延伸的伸根段，所述伸根段和所述榫頭根據風扇葉片的制造工藝一體制成，所述榫頭與所述風扇葉片的榫頭結構一致，在所述試驗件橫向截面內，所述伸根段與榫頭截面中心線呈一夾角，所述夾角與所述風扇葉片的待測位置相關，以使得所述試驗件失效模式和對應應力分量分布與所述風扇葉片的待測位置處的失效模式和對應應力分量分布一致。

技術領域

本發明涉及航空發動機領域，尤其涉及一種測試風扇葉片榫頭強度的試驗件。

背景技術

渦輪發動機是一種利用旋轉的機件自穿過它的流體中汲取動能的發動機形式，是內燃機的一種，在航空領域有著廣泛的應用。

在大涵道比渦輪風扇發動機中，復合材料風扇葉片榫頭將風扇葉片承受的離心載荷和氣動載荷傳遞給輪盤，是復合材料風扇葉片的重要組成部分。復合材料風扇葉片的榫頭在工作狀態下，所受的載荷較為復雜，也是葉片上承受載荷最大的部位，其疲勞性能直接關系到復合材料風扇葉片的壽命。

目前國內尚無成熟復合材料風扇葉片應用到航空發動機中，在設計研發過程中，為了滿足榫頭部位的低周疲勞強度要求，常規做法是通過整個風扇葉片進行試驗驗證，這樣導致試驗費用高、研制周期長。

發明內容

本發明的目的在于提供一種測試風扇葉片榫頭強度的試驗件，該試驗件結構簡單，制造方便，尺寸較風扇葉片大幅減小，進而使得試驗能夠更加快速、簡便地完成，進一步降低試驗成本。

根據上述目的，本發明提供一種測試風扇葉片榫頭強度的試驗件，其特征在于，所述試驗件包括榫頭和由所述榫頭頂部向上延伸的伸根段，所述伸根段和所述榫頭根據風扇葉片的制造工藝一體制成，所述榫頭與所述風扇葉片的榫頭結構一致，在所述試驗件的垂直于發動機軸線的截面內，所述伸根段與榫頭截面中心線呈一夾角，所述夾角與所述風扇葉片的待測位置相關，以使得所述試驗件的失效模式和對應應力分量分布與所述風扇葉片的待測位置處的失效模式和對應應力分量分布一致。

在一實施例中，所述試驗件還包括：夾持機構，用于夾持所述伸根段上部，以實現能夠通過對所述夾持機構施加力，進而對所述試驗件施加力。

在一實施例中，在所述垂直與發動機軸線的截面內，所述夾持機構的截面中心線與所述榫頭的截面中心線保持一致。

在一實施例中，所述夾持機構的高度為所述試驗件高度的30％～50％。

在一實施例中，所述夾持機構的高度為所述試驗件高度的40％。

在一實施例中，所述試驗件的高度大于所述風扇葉片的流道線在所述風扇葉片上的高度。

在一實施例中，所述伸根段和所述榫頭根據風扇葉片的鋪層制造工藝一體制成。

在一實施例中，所述伸根段和所述榫頭根據風扇葉片的編織制造工藝一體制成。

在一實施例中，所述風扇葉片的待測位置處為風扇葉片的前緣。

在一實施例中，所述風扇葉片的待測位置處為風扇葉片的尾緣。

如上所述本發明提供了一種測試風扇葉片榫頭強度的試驗件，其能保持與風扇葉片待測位置處的失效模式和對應應力分量分布一致，其體積小、制造簡單，進而降低了試驗成本。

附圖說明

圖1示出了傳統的航空發動機的風扇布局結構的示意圖；

圖2示出了風扇葉片與風扇盤的連接方式；

圖3示出了風扇葉片的立體示意圖；

圖4示出了風扇葉片榫頭的放大圖；

圖5示出了本發明一個方面的測試風扇葉片榫頭強度的試驗件的示意圖；