[發明專利]用于航空發動機L型管路靜動態力學性能測試的試驗平臺

有效

• 申請號: 202010629043.1
• 申請日: 2020-07-01
• 公開（公告）號: CN111780957B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 賈鐸;肖金鋒;張讓威;劉中華;肖文哲;吳曉勇;黃濤;呂首哲;高培新;張大義;馬輝;韓清凱;孫偉;于嘉鵬;林君哲;李暉
• 申請（專利權）人: 中國航發沈陽發動機研究所;東北大學
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00;G01M7/02;G01N3/08;G01N3/12;G01N3/20;G01N3/307;G01N19/00;G01N25/00
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 鄭瑤

本發明屬于管路測試平臺技術領域，具體涉及一種用于航空發動機L型管路靜動態力學性能測試的試驗平臺，包括拉伸結構、動力加載結構、密封結構、多點振動結構、溫度梯度加熱裝置、測量機構、支撐平臺和安全防護結構。各部分可以互相協作配合模擬復雜工況，得到復雜工況下的性質。本發明提供的試驗平臺適用范圍廣，可用于不同尺寸的L型管路測試；可以控制測試工況，受外界影響小；多種性能測試同時進行具有很好的模擬實際環境的效果，特別是動態載荷環境；結構簡單，便于維修。

技術領域

本發明屬于管路測試平臺技術領域，具體涉及一種用于航空發動機L型管路靜動態力學性能測試的試驗平臺。

背景技術

航空發動機管路類型眾多、構型復雜，通常發揮著為發動機運輸燃料，提供油壓等作用。其中，航空發動機“L”型管路由于方向調整方便、易于支撐和布局優化，因而被大量應用。然后，由于航空發動機工況的復雜多變，例如，惡劣的振動、沖擊等環境不僅容易導致各種管路出現振動超標、大變形、而且容易引發裂紋損傷、疲勞損壞等問題，嚴重的情況下還會引起燃料泄漏，造成整個發動機動力性能的癱瘓、進而釀成重大安全事故。因此，在管路安裝和應用前，有必要研發專用的試驗平臺，對其各類力學性能，包括強度、剛度、抗振性、抗沖擊特性等進行檢測和評估，以客觀評價和判斷直管、U型管、L型管或其他異性管路的靜態力學、動態力學性能是否達到標準。

目前，國內外大多數是針對管路單一的力學性能進行測試，并報道了一些專用的試驗平臺。例如，專利CN104879348A設計了一種液壓管路振動測試模擬試驗平臺，可以對管路進行振動測試和數據收集；文獻《液壓管路瞬態壓力脈動測試平臺研制》針對管路，研發了瞬態壓力脈動測試平臺，可有效模擬管路內部的壓力波動并進行檢測；文獻《液壓系統管路應力測試及其數據分析應用》介紹了一種應變片粘貼的具體流程，可對液壓系統管路開展應力測試；專利CN209878243U設計一種船舶燃油加裝管路的壓力測試裝置，可以實現簡易的壓力測試；專利CN107515150A設計了一種針對海洋管線進行力學性能測試的實驗裝置，但僅能針對普通的直管型管路進行拉、壓、彎曲測試，沒有考慮振動、沖擊等動態載荷造成的復雜影響，同時沒有考慮到夾持工具會導致管路壓潰形變產生不是由于測試的損傷，影響測試結果，此外，其中的四點彎曲測試裝置是線接觸，不是點接觸，影響數據結果，還有數據采集分析裝置中只有應變相關數據的采集和分析，并沒有受力、作用過程等方面的數據采集和分析，且整體構型復雜，不利用推廣應用。專利CN107575437A設計了一種航空液壓泵及液壓管路性能測試實驗臺，但只能針對直管進行振動、溫度、壓力開展測試，沒有考慮機械沖擊碰撞，四點彎曲等載荷方面的影響，且缺少保護裝置，存在一定的安全隱患。專利CN207408064U設計一種管路可靠性測試裝置，但只能針對直管型管路進行脈動壓力、溫度和振動測試，沒有考慮拉、壓、彎曲、沖擊等方面的影響，不足以模擬復雜工況。綜上，上述設計通常只能進行單一或少量的動靜態力學性能測試，無法有效模擬管路所處的復雜載荷環境、測試評價指標不全面，試驗平臺和手段無疑會受到限制。另外，以上針對管路的性能測試及裝置，都只是針對常見的直管型管路，對復雜的管路構型也沒有考慮，相關實驗裝置、夾具等等無法滿足U型管、L型管或其他異性管路靜、動態力學性能測試的迫切需求。

另外，為了更加準確評估各類型管路的力學性能，人們還有針對性地對管路的各種力學數據開展了收集研究，例如專利CN110779612A設計了一種制冷系統管路的振動測量裝置，可以對管路的振動參數進行收集分析；專利CN209878129U設計了嵌入式航空液壓管路多參數測試采集分析裝置，可以對管路的加速度、位移、溫度、應變數據進行采集和分析；文獻《飛機管路振動測試研究》對管路的振動信號處理方式開展了詳細研究，提出了一種可以有效獲得振動信號參數的方法。但以上報道均未不涉及具體的測試實驗裝置設計，只能做到測試數據的采集分析。

綜上所述，現存專利絕大多數是針對直管的試驗平臺，沒有針對L型管路的靜動態力學性能測試平臺，不能模擬航空環境復雜多變的工況，無法滿足航空發動機對于管路的測試需求。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供一種用于航空發動機L型管路靜動態力學性能測試的試驗平臺。