[發明專利]一種二元矢量噴管擴張調節片強度試驗裝置

在審

• 申請號: 202310337934.3
• 申請日: 2023-03-31
• 公開（公告）號: CN116429589A
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發明（設計）人: 魏洪吉;霍成民;李巖;李正;張鵬
• 申請（專利權）人: 中國航發沈陽發動機研究所
• 主分類號: G01N3/12
• 分類號: G01N3/12;G01N3/02;G01M13/00
• 代理公司: 北京航信高科知識產權代理事務所(普通合伙) 11526
• 代理人: 王偉立

本申請提供了一種二元矢量噴管擴張調節片強度試驗裝置，該擴張調節片強度試驗裝置包括：與真實發動機結構中設置在擴張調節片上側的A9拉桿結構相同的A9拉桿陪試件；固定設置在基礎平臺上的承載立柱；連接A9拉桿陪試件及承載立柱的可調拉桿組件，通過調節可調拉桿組件的長度控制所述A9拉桿陪試件施加于擴張調節片試驗件上的約束角度；具有多個連接耳座的承載盒，所述承載盒通過所述連接耳座連接擴張調節片試驗件以模擬真實發動機結構中收斂調節片與擴張調節片的連接狀態，所述承載盒內部具有半封閉腔體且所述承載盒固定安裝在基礎平臺上；設置在承載盒的半封閉腔體內的加載氣囊，通過使加載氣囊膨脹而向承載盒上的擴張調節片試驗件施加均布載荷。

技術領域

本申請屬于航空發動機結構試驗技術領域，特別涉及一種二元矢量噴管擴張調節片強度試驗裝置。

背景技術

二元矢量噴管由于結構形式簡潔，易于實現矢量推進，便于與飛機后機身實現一體化設計，利于隱身，因此在航空發動機中較為常用。二元矢量噴管結構中的擴張調節片作為噴管的核心構件，其強度要求較高，需要進行強度考核。擴張調節片通常為薄板結構，承受的載荷有氣體內壓和外部機械載荷。

如圖1所示為現有技術中小尺寸的擴張調節片試驗結構10，作動器11通過力傳感器12和Y字形支架13施加載荷到調節片試驗件14上，調節片試驗件14的下方為鋼珠15，用以模擬均布載荷，鋼珠15通過承載盒16和平臺17限制，作動器11加載的力值由壓力載荷與調節片試驗件的面積反算得出。

上述試驗方案存在如下問題：

1)如圖1所示，為了防止鋼珠15擠出，調節片試驗件14需安裝于承載盒16內部且外廓僅留有很小間隙，只能實現對調節片試驗件14下壁面的整體加載，無法實現調節片試驗件14的局部壓力加載；

2)由于結構特點，此方案中，鋼珠15與調節片試驗件14為點接觸，造成局部點加載，難以真實模擬擴張調節片的均布壓力載荷；加載后鋼珠16流動性受限，加載中心和外側勢必造成載荷不均，對于尺寸更大、變形更大的二元噴管構件更加不適用，且反算載荷后引入其他因素的誤差，降低了加載準確性；

3)當擴張調節片尺寸(例如大于5000cm³)為小尺寸調節片的十幾倍時，同等壓力下承載盒16承載的載荷更大，承載結構無法滿意承載要求。

發明內容

本申請的目的是提供了一種二元矢量噴管擴張調節片強度試驗裝置，以解決或減輕背景技術中的至少一個問題。

本申請的技術方案是：1.一種二元矢量噴管擴張調節片強度試驗裝置，包括：

與真實發動機結構中設置在擴張調節片上側的A9拉桿結構相同的A9拉桿陪試件；

固定設置在基礎平臺上的承載立柱；

連接所述A9拉桿陪試件及承載立柱的可調拉桿組件，通過調節所述可調拉桿組件的長度控制所述A9拉桿陪試件施加于擴張調節片試驗件上的約束角度；

具有多個連接耳座的承載盒，所述承載盒通過所述連接耳座連接擴張調節片試驗件以模擬真實發動機結構中收斂調節片與擴張調節片的連接狀態，所述承載盒內部具有半封閉腔體且所述承載盒固定安裝在基礎平臺上；

設置在承載盒的半封閉腔體內的加載氣囊，通過使加載氣囊膨脹而向承載盒上的擴張調節片試驗件施加均布載荷。

在本申請優選實施方式中，所述承載立柱面向擴張調節片試驗件的一側設有耳座，所述可調拉桿組件鉸接于所述耳座上。

在本申請優選實施方式中，所述可調拉桿組件包括左支撐桿、右支撐桿和轉接段，所述左支撐桿和右支撐桿均一端為單耳結構、另一端為螺紋結構，所述左支撐桿和右支撐桿的單耳結構分別用于與承載立柱和A9拉桿陪試件鉸接，所述轉接段兩端均為螺紋結構且分別與支撐桿和右支撐桿的螺紋連接，所述螺紋結構被配置為：轉動所述轉接段能夠使左支撐桿和右支撐桿相互靠近或遠離。