一種測(cè)試飛機(jī)油箱振動(dòng)疲勞性能的試驗(yàn)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種測(cè)試飛機(jī)油箱振動(dòng)疲勞性能的試驗(yàn)系統(tǒng)，它由電磁振動(dòng)臺(tái)、試樣夾具、信號(hào)輸出器、穩(wěn)壓電源器、頻率計(jì)、電阻應(yīng)變片、動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀、試樣和配重組成；配重塊安裝在式樣的中間；試樣安裝在試樣夾具上，通過擰緊試樣夾具上的螺柱可以施加預(yù)拉力；試樣夾具安裝在電磁振動(dòng)臺(tái)上；穩(wěn)壓電源器與信號(hào)輸出器連接；信號(hào)輸出器與電磁振動(dòng)臺(tái)連接以對(duì)電磁振動(dòng)臺(tái)進(jìn)行控制；穩(wěn)壓電源器同時(shí)與頻率計(jì)連接以監(jiān)控輸出激勵(lì)頻率；粘貼在試樣上的電阻應(yīng)變片與動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀連接，以監(jiān)控試樣的應(yīng)變；動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀與頻率計(jì)連接以監(jiān)控試樣的響應(yīng)頻率。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，用于飛機(jī)油箱振動(dòng)疲勞性能測(cè)試，測(cè)試結(jié)果對(duì)于結(jié)構(gòu)疲勞壽命評(píng)定具有重要的工程應(yīng)用價(jià)值。
【專利說明】一種測(cè)試飛機(jī)油箱振動(dòng)疲勞性能的試驗(yàn)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種測(cè)試飛機(jī)油箱振動(dòng)疲勞性能的試驗(yàn)系統(tǒng)，屬于試驗(yàn)測(cè)試【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]在實(shí)際使用過程中，因發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子激勵(lì)、氣流擾動(dòng)以及油的晃動(dòng)，飛機(jī)油箱會(huì)發(fā)生振動(dòng)，從而，導(dǎo)致振動(dòng)疲勞破壞。為保障其安全性，需要測(cè)試飛機(jī)油箱的振動(dòng)疲勞性能，然而，常規(guī)的疲勞試驗(yàn)機(jī)只能用于軸向拉伸/壓縮疲勞試驗(yàn)，對(duì)于既有預(yù)拉力，又有振動(dòng)響應(yīng)引起的內(nèi)應(yīng)力的飛機(jī)油箱，尚缺乏有效的振動(dòng)疲勞試驗(yàn)系統(tǒng)。為此，本發(fā)明將電磁振動(dòng)臺(tái)、試樣夾具、信號(hào)輸出器、穩(wěn)壓電源器、計(jì)算式頻率計(jì)、電阻應(yīng)變片、動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀和試樣集成為飛機(jī)油箱振動(dòng)疲勞性能的試驗(yàn)系統(tǒng)，用于飛機(jī)油箱振動(dòng)疲勞性能試驗(yàn)測(cè)試，測(cè)試結(jié)果對(duì)于結(jié)構(gòu)疲勞壽命評(píng)定具有重要的工程應(yīng)用價(jià)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]1、目的:本發(fā)明的目的在于提供一種測(cè)試飛機(jī)油箱振動(dòng)疲勞性能的試驗(yàn)系統(tǒng)，以用于飛機(jī)油箱振動(dòng)疲勞性能的試驗(yàn)測(cè)試。
[0004]2、技術(shù)方案:本發(fā)明一種測(cè)試飛機(jī)油箱振動(dòng)疲勞性能的試驗(yàn)系統(tǒng)，由電磁振動(dòng)臺(tái)、試樣夾具、信號(hào)輸出器、穩(wěn)壓電源器、頻率計(jì)、電阻應(yīng)變片、動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀、試樣和配重塊組成。它們之間的位置連接關(guān)系如下:配重塊安裝在試樣的中間；試樣安裝在試樣夾具上；試樣夾具安裝在電磁振動(dòng)臺(tái)上；穩(wěn)壓電源器與信號(hào)輸出器連接；信號(hào)輸出器與電磁振動(dòng)臺(tái)連接以對(duì)電磁振動(dòng)臺(tái)進(jìn)行控制；穩(wěn)壓電源器同時(shí)與頻率計(jì)連接以監(jiān)控輸出激勵(lì)頻率；粘貼在試樣上的電阻應(yīng)變片與動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀連接，以監(jiān)控試樣的應(yīng)變；動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀與頻率計(jì)連接以監(jiān)控試樣的響應(yīng)頻率。
[0005]所述的電磁振動(dòng)臺(tái)為呈箱體狀的具有電磁振動(dòng)發(fā)生器的振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)，用以對(duì)試樣施加振動(dòng)載荷，振動(dòng)臺(tái)的載荷范圍需大于試樣的試驗(yàn)載荷，可以是常規(guī)的ZS-10D型電磁振動(dòng)臺(tái)或者自制電磁振動(dòng)臺(tái)。
[0006]所述的試樣為各種不同材料和類型的飛機(jī)油箱振動(dòng)疲勞試樣，該試樣為條狀件，兩邊分別通過點(diǎn)焊等形式與直角鈑金件連接，以模擬飛機(jī)油箱的底板和隔板。試樣兩端分別還有一夾持端，夾持端與直角鈑金件上各有兩個(gè)緊固孔，通過螺栓等緊固件安裝并固定在夾具上，試樣中部有兩個(gè)孔用于安裝配重塊。試樣的尺寸和形狀可以根據(jù)具體的飛機(jī)油箱進(jìn)行設(shè)計(jì)。
[0007]所述的試樣夾具為帶滑塊的長(zhǎng)臺(tái)凹狀件，用以安裝夾持試樣，并通過滑塊對(duì)試樣施加預(yù)拉力，需根據(jù)試樣夾持端的形狀和尺寸設(shè)計(jì)和制造，試樣夾具安裝在電磁振動(dòng)臺(tái)上以對(duì)試樣施加振動(dòng)載荷。
[0008]所述的配重塊為長(zhǎng)方體合金鋼塊，通過螺栓安裝在式樣的中間，用于產(chǎn)生振動(dòng)，對(duì)試樣施加振動(dòng)載荷。[0009]所述的穩(wěn)壓電源器是能為電磁振動(dòng)臺(tái)提供穩(wěn)定交流電源的電子裝置，可以是DY-15型或其他常規(guī)穩(wěn)壓電源器。
[0010]所述的信號(hào)輸出器是對(duì)電磁振動(dòng)臺(tái)進(jìn)行控制的裝置，一般與電磁振動(dòng)臺(tái)配套使用。
[0011]所述的頻率計(jì)是一種電子計(jì)算式頻率計(jì)，用于監(jiān)控振動(dòng)頻率及記錄循環(huán)次數(shù)。
[0012]所述的電阻應(yīng)變片是一種用于測(cè)量應(yīng)變的片狀元件，能將構(gòu)件上應(yīng)變的變化轉(zhuǎn)換為電阻變化，通常粘貼在試件表面。
[0013]所述的動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀是一種與電阻應(yīng)變片連接用于測(cè)量試樣應(yīng)變的儀器，能夠?qū)崟r(shí)測(cè)量試樣的動(dòng)態(tài)應(yīng)變。
[0014]所有裝置根據(jù)試驗(yàn)要求連接和調(diào)試完畢后，便可根據(jù)具體試驗(yàn)要求完成飛機(jī)油箱振動(dòng)疲勞試驗(yàn)測(cè)試。該套系統(tǒng)有效解決了飛機(jī)油箱振動(dòng)疲勞試驗(yàn)測(cè)試問題。
[0015]3、優(yōu)點(diǎn)及功效:本發(fā)明的有益效果是可以完成飛機(jī)油箱結(jié)構(gòu)振動(dòng)疲勞性能的試驗(yàn)測(cè)試，而且該系統(tǒng)具有操作方便和測(cè)量精度高的特點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0017]圖1是飛機(jī)油箱振動(dòng)疲勞試樣示意圖。
[0018]圖2是試樣夾具示意圖。
[0019]圖3是電磁振動(dòng)臺(tái)示意圖。
[0020]圖4是飛機(jī)油箱振動(dòng)疲勞性能測(cè)試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
[0021]圖4中:1.電阻應(yīng)變片，2.配重塊，3.試樣，4.試樣夾具，5.電磁振動(dòng)臺(tái)。
【具體實(shí)施方式】
[0022]【具體實(shí)施方式】一:結(jié)合圖1至圖4說明本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。本發(fā)明一種測(cè)試飛機(jī)油箱振動(dòng)疲勞性能的試驗(yàn)系統(tǒng)，由電磁振動(dòng)臺(tái)5、試樣夾具4、信號(hào)輸出器、穩(wěn)壓電源器、頻率計(jì)、電阻應(yīng)變片1、動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀、試樣3和配重2組成。在圖4中，配重塊2通過螺栓安裝在試樣3的中間；試樣3的一端通過螺栓安裝在試樣夾具4的固定端，試樣3的另一端安裝在式樣夾具4的滑塊上，滑塊通過螺桿與試樣夾具4的長(zhǎng)臺(tái)相連，擰緊試樣夾具4上的螺桿可以對(duì)滑塊產(chǎn)生拉力，從而對(duì)試樣3施加預(yù)拉力；試樣夾具4安裝在電磁振動(dòng)臺(tái)5上；穩(wěn)壓電源器與信號(hào)輸出器連接以提供電源；信號(hào)輸出器與電磁振動(dòng)臺(tái)5連接以對(duì)其進(jìn)行控制；穩(wěn)壓電源器同時(shí)與頻率計(jì)連接以監(jiān)控輸出激勵(lì)頻率；電阻應(yīng)變片I粘貼在試樣3表面并與動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀連接以實(shí)時(shí)測(cè)量試樣3的動(dòng)態(tài)應(yīng)變；動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀與頻率計(jì)連接以監(jiān)控試樣的相應(yīng)頻率以及記錄載荷循環(huán)次數(shù)。以上設(shè)備和裝置集成對(duì)接后，便組成了飛機(jī)油箱振動(dòng)疲勞性能試驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)。
[0023]在飛機(jī)油箱振動(dòng)疲勞疲勞試驗(yàn)中，試樣3的設(shè)計(jì)非常關(guān)鍵，必須能夠準(zhǔn)確模擬飛機(jī)油箱的受力狀態(tài)，圖1具體給出了一種飛機(jī)機(jī)背油箱振動(dòng)疲勞試樣，具體尺寸參數(shù)可參見圖1，在試樣3兩端的夾持部位設(shè)計(jì)了緊固孔，能夠起到安裝和定位作用，試樣3中間的孔用于安裝配重塊2。試樣夾具4的尺寸參數(shù)如圖2所示，為帶滑塊的長(zhǎng)臺(tái)，其中一端為固定端，位于另一端的滑塊通過螺桿與長(zhǎng)臺(tái)相連，擰動(dòng)螺桿可以調(diào)節(jié)滑塊移動(dòng)。電磁振動(dòng)臺(tái)如圖3所示，可以使用常規(guī)的ZS-1OD型等電磁振動(dòng)臺(tái)或者自制電磁振動(dòng)臺(tái)。將試樣3的一端安裝在試樣夾具4的固定端，試樣3另一端安裝在試樣夾具4的滑塊上，通過擰緊試樣夾具4上的螺桿，可以將滑塊拉緊，從而對(duì)試樣3施加預(yù)拉力。通過粘貼在試樣3表面的電阻應(yīng)變片I以及與電阻應(yīng)變片I連接的動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀可以得到試樣3的實(shí)時(shí)應(yīng)變，從而可以根據(jù)試驗(yàn)要求調(diào)節(jié)預(yù)拉力的大小以及由于動(dòng)響應(yīng)引起的內(nèi)應(yīng)力的大小。為電磁振動(dòng)臺(tái)5提供電源的穩(wěn)壓電源器與頻率計(jì)連接，以監(jiān)控輸出激勵(lì)頻率，動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀也與頻率計(jì)連接，以監(jiān)控試樣3的響應(yīng)頻率。所有裝置根據(jù)試驗(yàn)要求連接和調(diào)試完畢后，根據(jù)具體試驗(yàn)要求，調(diào)節(jié)試樣3承受預(yù)定拉應(yīng)力(模擬油壓，增壓載荷)，控制輸出激勵(lì)頻率和輸出功率，再控制被測(cè)點(diǎn)應(yīng)力達(dá)到試驗(yàn)要求值，便可完成飛機(jī)油箱振動(dòng)疲勞性能試驗(yàn)測(cè)試。
【權(quán)利要求】
1.一種測(cè)試飛機(jī)油箱振動(dòng)疲勞性能的試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于:它由電磁振動(dòng)臺(tái)、試樣夾具、信號(hào)輸出器、穩(wěn)壓電源器、頻率計(jì)、電阻應(yīng)變片、動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀、試樣和配重塊組成；配重塊安裝在試樣的中間；試樣安裝在試樣夾具上；試樣夾具安裝在電磁振動(dòng)臺(tái)上；穩(wěn)壓電源器與信號(hào)輸出器連接；信號(hào)輸出器與電磁振動(dòng)臺(tái)連接以對(duì)電磁振動(dòng)臺(tái)進(jìn)行控制；穩(wěn)壓電源器同時(shí)與頻率計(jì)連接以監(jiān)控輸出激勵(lì)頻率；粘貼在試樣上的電阻應(yīng)變片與動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀連接，以監(jiān)控試樣的應(yīng)變；動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀與頻率計(jì)連接以監(jiān)控試樣的響應(yīng)頻率； 所述的電磁振動(dòng)臺(tái)為呈箱體狀的具有電磁振動(dòng)發(fā)生器的振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)，用以對(duì)試樣施加振動(dòng)載荷，振動(dòng)臺(tái)的載荷范圍需大于試樣的試驗(yàn)載荷，是常規(guī)的電磁振動(dòng)臺(tái)或自制電磁振動(dòng)臺(tái)； 所述的試樣為各種不同材料和類型的飛機(jī)油箱振動(dòng)疲勞試樣，該試樣為條狀件，兩邊分別通過點(diǎn)焊形式與直角鈑金件連接，以模擬飛機(jī)油箱的底板和隔板；試樣兩端分別還有一夾持端，夾持端與直角鈑金件上各有兩個(gè)緊固孔，通過螺栓緊固件安裝并固定在夾具上，試樣中部有兩個(gè)孔用于安裝配重塊，試樣的尺寸和形狀根據(jù)具體的飛機(jī)油箱進(jìn)行設(shè)計(jì)；所述的試樣夾具為帶滑塊的長(zhǎng)臺(tái)凹狀件，用以安裝夾持試樣，并通過滑塊對(duì)試樣施加預(yù)拉力，需根據(jù)試樣夾持端的形狀和尺寸設(shè)計(jì)和制造，試樣夾具安裝在電磁振動(dòng)臺(tái)上以對(duì)試樣施加振動(dòng)載荷； 所述的配重塊為長(zhǎng)方體合金鋼塊，通過螺栓安裝在式樣的中間，用于產(chǎn)生振動(dòng)，對(duì)試樣施加振動(dòng)載荷； 所述的穩(wěn)壓電源器是能為電磁振動(dòng)臺(tái)提供穩(wěn)定交流電源的電子裝置，是常規(guī)穩(wěn)壓電源器； 所述的信號(hào)輸出器是對(duì)電磁振動(dòng)臺(tái)進(jìn)行控制的裝置，與電磁振動(dòng)臺(tái)配套使用； 所述的頻率計(jì)是一種電子計(jì)算式頻率計(jì)，用于監(jiān)控振動(dòng)頻率及記錄循環(huán)次數(shù)； 所述的電阻應(yīng)變片是一種用于測(cè)量應(yīng)變的片狀元件，能將構(gòu)件上應(yīng)變的變化轉(zhuǎn)換為電阻變化，通常粘貼在試件表面； 所述的動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀是一種與電阻應(yīng)變片連接用于測(cè)量試樣應(yīng)變的儀器，能夠?qū)崟r(shí)測(cè)量試樣的動(dòng)態(tài)應(yīng)變； 所有裝置根據(jù)試驗(yàn)要求連接和調(diào)試完畢后，便可根據(jù)具體試驗(yàn)要求完成飛機(jī)油箱振動(dòng)疲勞試驗(yàn)測(cè)試。
【文檔編號(hào)】G01M7/02GK104019950SQ201410212383
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年5月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月20日
【發(fā)明者】熊峻江, 滿孜郁, 楊偉超 申請(qǐng)人:北京航空航天大學(xué)