[發(fā)明專利]機(jī)匣低循環(huán)疲勞試驗(yàn)裝置以及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010350231.0
• 申請(qǐng)日: 2020-04-28
• 公開（公告）號(hào): CN113567133A
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 寇明龍;何紅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國航發(fā)商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G01M15/00
• 分類號(hào): G01M15/00
• 代理公司: 中國貿(mào)促會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 11038
• 代理人: 鄒丹

本發(fā)明公開了一種機(jī)匣低循環(huán)疲勞試驗(yàn)裝置以及方法，涉及航空發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，用于優(yōu)化機(jī)匣的低循環(huán)疲勞試驗(yàn)。該機(jī)匣低循環(huán)疲勞試驗(yàn)裝置包括固定夾具、機(jī)匣、加熱單元、第一氣流引入流道以及第二氣流引入流道。固定夾具用于提供支撐；機(jī)匣與固定夾具固定連接；機(jī)匣設(shè)置有流體入口和流體出口；加熱單元圍繞在機(jī)匣的外側(cè)；加熱單元包括多個(gè)加熱件，至少存在兩個(gè)加熱件是獨(dú)立的；第一氣流引入流道與機(jī)匣的流體入口連通。第二氣流引入流道與機(jī)匣的流體入口連通，且與第一氣流引入流道是獨(dú)立的。上述技術(shù)方案，優(yōu)化了機(jī)匣低循環(huán)疲勞試驗(yàn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及航空發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，具體涉及一種機(jī)匣低循環(huán)疲勞試驗(yàn)方法以及裝置。

背景技術(shù)

航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣同時(shí)承受氣體載荷、溫度載荷、慣性載荷以及振動(dòng)載荷等，受載情況十分復(fù)雜。據(jù)國內(nèi)外統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，機(jī)匣事故中大部分是由疲勞引起的，機(jī)匣的定壽通常基于全尺寸機(jī)匣的疲勞壽命試驗(yàn)。

發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，相關(guān)技術(shù)中，航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣疲勞試驗(yàn)只能對(duì)一個(gè)關(guān)鍵部位施加常溫均溫和模擬應(yīng)力狀態(tài)。一個(gè)航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣疲勞試驗(yàn)只能對(duì)一個(gè)關(guān)鍵部位進(jìn)行定壽。如果確定了不止一個(gè)關(guān)鍵部位，就要規(guī)劃幾個(gè)航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣疲勞試驗(yàn)進(jìn)行定壽。如果在試驗(yàn)過程中，其他部位先于預(yù)定的關(guān)鍵部位發(fā)生破壞，就需要重新設(shè)計(jì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣疲勞試驗(yàn)，這就耗費(fèi)了很大的人力成本、時(shí)間成本以及經(jīng)濟(jì)成本。

發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)中至少存在下述問題：現(xiàn)有的航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣低循環(huán)疲勞試驗(yàn)方法不能模擬整個(gè)機(jī)匣的溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)，如果要針對(duì)多個(gè)關(guān)鍵部位進(jìn)行測(cè)試，那么需要策劃多個(gè)疲勞試驗(yàn)方案以確定機(jī)匣的疲勞壽命，現(xiàn)有的試驗(yàn)過程耗費(fèi)了很大的人力成本、時(shí)間成本以及經(jīng)濟(jì)成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一種機(jī)匣低循環(huán)疲勞試驗(yàn)裝置以及方法，用以優(yōu)化機(jī)匣低循環(huán)疲勞試驗(yàn)。

本發(fā)明提供了一種機(jī)匣低循環(huán)疲勞試驗(yàn)裝置，其特征在于，包括：

固定夾具，用于提供支撐；

機(jī)匣轉(zhuǎn)接段，一端和與所述固定夾具和加載夾具連接，另一端和機(jī)匣連接，用于模擬相鄰機(jī)匣的剛度、機(jī)匣安裝狀態(tài)以及邊界條件。

機(jī)匣，與所述機(jī)匣轉(zhuǎn)接段連接；所述機(jī)匣設(shè)置有流體入口和流體出口；加熱單元，圍繞在所述機(jī)匣的外側(cè)；所述加熱單元包括多個(gè)加熱件，至少存在兩個(gè)所述加熱件是獨(dú)立的；

第一氣流引入流道，與所述機(jī)匣的流體入口連通；以及

第二氣流引入流道，與所述機(jī)匣的流體入口連通，且與所述第一氣流引入流道是獨(dú)立的。

在一些實(shí)施例中，所述加熱件是環(huán)形的，多個(gè)所述加熱件并排包圍于所述機(jī)匣的外側(cè)。

在一些實(shí)施例中，多個(gè)所述加熱件從所述機(jī)匣的軸向的一端排列至所述機(jī)匣的軸向的另一端。

在一些實(shí)施例中，所述機(jī)匣的流體入口包括兩個(gè)，分別為第一流體入口和第二流體入口；所述第一流體入口與所述第一氣流引入流道連通，所述第二流體入口與所述第二氣流引入流道連通。

在一些實(shí)施例中，機(jī)匣低循環(huán)疲勞試驗(yàn)裝置還包括：

第一氣源，用于提供氣流；以及

加熱系統(tǒng)，與所述第一氣源和所述第一氣流引入流道連通；所述加熱系統(tǒng)被構(gòu)造為將所述第一氣源輸送的氣體加熱后輸送至所述第一氣流引入流道。

在一些實(shí)施例中，機(jī)匣低循環(huán)疲勞試驗(yàn)裝置還包括：

第二氣源，用于提供氣流；以及

冷卻系統(tǒng)，與所述第二氣源和所述第二氣流引入流道連通；所述加熱系統(tǒng)被構(gòu)造為將所述第二氣源輸送的氣體冷卻后輸送至所述第二氣流引入流道。

在一些實(shí)施例中，機(jī)匣低循環(huán)疲勞試驗(yàn)裝置還包括：