[實用新型]熱防護結構高溫-靜力-振動載荷聯合加載裝置

有效

• 申請號: 202222629950.3
• 申請日: 2022-10-08
• 公開（公告）號: CN218368361U
• 公開（公告）日: 2023-01-24
• 發明（設計）人: 陳強;董朋虎;李彥斌;費慶國;張旭東;吳東濤
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: B64F5/60
• 分類號: B64F5/60
• 代理公司: 北京德崇智捷知識產權代理有限公司 11467
• 代理人: 郝雅潔

本實用新型涉及一種熱防護結構高溫?靜力?振動載荷聯合加載裝置，包括：振動臺，用于對其臺面上的試驗件施加振動載荷；至少一組夾具，設置在所述振動臺上，用于固定所述試驗件；靜力加載裝置，設置在所述振動臺上，用于對所述試驗件施加靜力載荷；高溫加載裝置，設置在所述振動臺上方，用于對所述試驗件進行熱輻射以施加熱流載荷。本實用新型通過振動加載裝置對熱防護結構試驗件施加隨機振動激勵，通過靜力加載裝置對熱防護結構試驗件施加靜力載荷，通過高溫加載裝置對熱防護結構試驗件施加熱流載荷，可滿足工程中高溫、靜力、振動三場載荷同時作用的要求。

技術領域

本實用新型涉及結構動力學試驗技術領域，尤其是一種熱防護結構高溫-靜力-振動載荷聯合加載裝置。

背景技術

新一代高超聲速飛行器的表面熱防護結構在巡航服役過程中受到嚴酷的氣動熱、氣動力和機械振動載荷聯合作用，容易導致熱防護結構發生損傷甚至失效，嚴重威脅飛行器的安全性能，因此需要通過試驗考核熱防護結構在高溫-靜力-振動載荷聯合加載條件下的性能。

目前的風洞試驗雖然能夠較好的模擬多場載荷環境，但存在價格昂貴、過程繁瑣等不足，不適用于熱防護結構不同設計方案的快速考核。而現有針對熱防護結構的多場載荷聯合加載裝置僅包括高溫-靜力或者高溫-振動等兩種載荷，無法真實反映熱防護結構的實際受載情況。因此，亟需一種用于熱防護結構的高溫-靜力-振動載荷聯合加載裝置，用于后續研究熱防護結構在真實服役環境下的響應特征和安全性能。

實用新型內容

針對現有技術的不足，本實用新型提供一種熱防護結構高溫-靜力-振動載荷聯合加載方法及裝置，目的是實現高溫-靜力-振動載荷聯合施加及試驗研究，以提高對受載情況模擬的準確度。

本實用新型采用的技術方案如下：

一種熱防護結構高溫-靜力-振動載荷聯合加載裝置，包括：

振動臺，用于對其臺面上的試驗件施加振動載荷；

至少一組夾具，設置在所述振動臺上，用于固定所述試驗件；

靜力加載裝置，設置在所述振動臺上，用于對所述試驗件施加靜力載荷；

高溫加載裝置，設置在所述振動臺上方，用于對所述試驗件進行熱輻射以施加熱流載荷。

進一步技術方案為：

所述振動臺與電磁系統的輸出端機械連接以接收所述電磁系統輸出的振動激勵，所述振動臺上設有加速度計，所述加速度計和所述電磁系統的控制模塊電信號連接。

所述靜力加載裝置的結構為：包括水平移動臺、彈簧和連接繩，所述彈簧一端與所述水平移動臺相連，彈簧另一端與所述連接繩一端相連，連接繩另一端為自由端，用于與試驗件相連。

所述試驗件上設有連接孔，用于通過帶孔螺栓與所述連接繩的自由端相連。

所述高溫加載裝置的結構為：包括石英燈管、熱電偶和控溫系統，所述熱電偶用于采集所述試驗件表面的溫度信號，熱電偶的信號輸出端與控溫系統的信號輸入端相連，控溫系統的信號輸出端與石英燈管的信號輸入端相連。

所述至少一組夾具的材料為高溫合金，且固有頻率大于試驗件的隨機振動譜的頻率。

所述至少一組夾具和所述靜力加載裝置分別與所述振動臺構成可拆式連接。

所述試驗件為熱防護結構。

本實用新型的有益效果如下：

本實用新型裝置可實現對熱防護結構的高溫、靜力和振動的多種載荷的聯合加載，使試驗條件更加符合真實環境條件，提高了熱防護結構試驗所受載荷情況模擬的準確度。為后續研究熱防護結構在真實服役環境下的響應特征和安全性能提供準確的試驗依據。