[发明专利]一种可连续调节叶片考核截面应力分布的高温疲劳试验夹具及方法

权利要求书

1.一种可连续调节叶片考核截面应力分布的高温疲劳试验夹具，其特征在于：所述试验夹具的材料为耐热合金模具钢，表面发蓝处理；

所述高温疲劳试验夹具包括：包括：上夹头、下夹头、上叉子、下叉子、涡轮盘近似件、叶片组合夹具、前挡板、后挡板、2个长销钉、2个短销钉、6个长螺栓、16个调节螺栓、16个弹簧；其中，上、下夹头分别固定于疲劳试验机的上、下夹具上；上、下叉子为设置有通孔的Y形连接器，通过短销钉分别与上、下夹头连接；涡轮盘近似件通过短销钉与下叉子连接，并加工有榫槽与叶片榫齿进行配合，由前、后挡板防止叶片承受机械载荷时滑出榫槽及冷却气流的泄露；前挡板伸出一截空心圆管，用于空心涡轮叶片冷却气体的通入；该叶片组合夹具为分半式台阶矩形板料结构，并分别设有内孔、沉头孔、水冷孔和螺栓孔：其内孔形状与叶片型面保持一致，沉头孔则与待测叶片的叶冠相配合，通过内孔与叶片型面间的摩擦力和叶冠传递机械载荷；其水冷孔与水冷系统相连，用于冷却叶片组合夹具；其四个螺栓孔用于长螺栓压紧分半组合夹具，为组合夹具的内孔与叶片接触表面提供足够的法向载荷；由销钉所连接的组件称为关节，试验夹具共有四个关节，通过各个关节上的调节螺栓调整叶片与疲劳试验机主轴方向的夹角，进而实现叶片的偏心拉伸，实现叶片考核界面工作应力场的模拟；同时，调节后位于螺杆中的压紧弹簧由于恢复力将保持螺栓的紧固长度不变，进而可重复拆卸而无需再次调节。

2.一种利用权利要求1所述的夹具进行可连续调节叶片考核截面应力分布的高温疲劳试验方法，其特征在于步骤如下：

(1)按照权利要求1所述安装好试验夹具；

(2)分别调节上、下两个关节两侧调节螺栓，使叶片产生扭转变形；

(3)分别调节中间两个关节两侧调节螺栓，使叶片产生弯曲变形；

(4)按照试验载荷谱通过电液伺服疲劳试验机对叶片施加疲劳载荷；

(5)试验结束后，直接拧出叶片组合夹具、前挡板和后挡板两侧的2个长螺栓，便可实现叶片的拆卸；

(6)16个调节螺栓中套有的16个弹簧，将保持调节螺栓的紧固长度不变，下次试验则无需再次调节应力场。