[發明專利]激振桿及其制作方法、高溫模態模擬試驗裝置及方法

在審

• 申請號: 202010983003.7
• 申請日: 2020-09-18
• 公開（公告）號: CN112014049A
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 王毅;趙朋飛;秦強;王剛;張生鵬
• 申請（專利權）人: 航天科工防御技術研究試驗中心
• 主分類號: G01M7/02
• 分類號: G01M7/02
• 代理公司: 中國航天科工集團公司專利中心 11024
• 代理人: 張國虹

本發明公開了一種激振桿及其制作方法，涉及高溫模態參數測量裝置的技術領域，激振桿包括依次固定連接的連接件、冷卻件和支撐件，連接件遠離冷卻件的一端用于與試驗件固定連接，支撐件遠離冷卻件的一端用于與激振器固定連接，冷卻件內部形成冷卻腔，冷卻件上設置有與冷卻腔連通的進液口和出液口，冷卻腔內用于通入流動的液態冷卻介質。本發明還公開了一種包括該激振桿的高溫模態模擬試驗裝置及高溫模態模擬試驗方法；該激振桿及其制作方法、高溫模態模擬試驗裝置及方法，能夠實現高溫環境下750℃～1200℃激振桿激勵信號的正常施加。

技術領域

本發明涉及高溫模態參數測量裝置的技術領域，具體涉及一種激振桿及其制作方法、高溫模態模擬試驗裝置及方法。

背景技術

激振器是模態試驗中激發試驗對象產生強迫振動的常用設備，激振器將放大后的電信號轉化為機械能，通過激振桿、力傳感器作用到試件上。激振器與激振桿、力傳感器軸必須在同一直線上。隨著高超音速飛行器的飛行速度越來越高，對地面高溫模態模擬試驗提出了更高的溫度要求，當高超聲速飛行器在8Ma以上速度飛行時，機翼前櫞、舵翼等結構承受的溫度將達到1200℃；在熱模態試驗中，激勵信號的施加主要通過激振器連接激振桿施加在試驗件上，因此，激振桿需要直接和試驗件進行固定接觸，從而暴露在超高溫環境下。現有的熱模態試驗激振桿不能在此高溫下長時間工作，在現有的試驗方法中，普通鋁制激振桿能夠承受的最高溫度為300℃，耐高溫鎳基合金激振桿能夠在750℃以下工作，當超過750℃達到1200℃時，耐高溫鎳基合金的強度降低并且塑性增加，導致激振桿的力學性能變化較大，不能夠準確傳遞施加的激勵信號，石英燈管輻射加熱的高溫也會通過激振桿傳遞到激振器上后，使激振器的動圈損壞，影響高溫模態試驗順利進行。因此，迫切需要設計一種在高溫1200℃作用下能夠有效地傳遞力的激振桿，才能保證超高溫模態試驗順利進行。

發明內容

本發明的目的是提供一種激振桿及其制作方法、高溫模態模擬試驗裝置及方法，以解決上述現有技術存在的問題，實現高溫環境下(750℃～1200℃)激振桿激勵信號的正常施加。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

本發明提供一種激振桿，包括依次固定連接的連接件、冷卻件和支撐件，所述連接件遠離所述冷卻件的一端用于與試驗件固定連接，所述支撐件遠離所述冷卻件的一端用于與激振器固定連接，所述冷卻件內部形成冷卻腔，所述冷卻件上設置有與所述冷卻腔連通的進液口和出液口，所述冷卻腔內用于通入流動的液態冷卻介質。

優選的，所述連接件包括連接桿和套筒，所述連接桿靠近所述冷卻件的一端為第一端，所述連接桿的另一端為第二端，所述套筒套設于所述第一端外，且所述套筒和所述第一端均與所述冷卻件固定連接，所述第二端伸出所述套筒外用于與試驗件固定連接；

優選的，所述第二端設置有外螺紋段，所述外螺紋段用于穿過試驗件并通過螺母與所述試驗件形成固定連接。

優選的，所述支撐件包括支撐筒和底板，所述支撐筒一端與所述冷卻件固定連接，所述支撐筒的另一端與所述底板固定連接，所述底板用于與激振器固定連接。

優選的，所述支撐筒用于與所述底板連接的一端的周向固定設置有多個加強筋，且所述加強筋均與所述底板固定連接。

優選的，所述連接桿為耐超高溫鎳基不銹鋼桿；

優選的，所述冷卻件和所述支撐件均為304不銹鋼制作。

優選的，所述套筒包括筒體和端蓋，所述筒體套設于所述連接桿外，所述筒體的一端與所述冷卻件連接，所述筒體另一端與所述端蓋固定連接，所述連接桿穿過所述端蓋并與所述端蓋固定連接。

優選的，所述連接件和所述支撐件同軸線設置。

本發明還提供一種高溫模態模擬試驗裝置，包括如上任一項所述的激振桿。