[发明专利]一种发动机叶片的疲劳试验系统

说明书

本发明公开了一种发动机叶片的疲劳试验系统，包括试验间(4)，所述试验间(4)的底部内侧设置有一个水平滑台(10)；所述水平滑台(10)的顶部左端与一个电磁振动台(13)的振动输出端相连接；所述水平滑台(10)的顶部固定设置有一个高温炉(3)；所述高温炉(3)内设置有需要进行试验的叶片(2)；所述叶片(2)的下端通过一个固定夹具(15)与所述水平滑台(10)固定联动连接。本发明可以安全、可靠地对发动机叶片进行疲劳试验，通过给叶片提供稳定的高温环境，施加预设的振动应力，使得叶片可以进行高周疲劳和低周疲劳试验，从而可以考核发动机叶片在高温环境下的高周疲劳和低周疲劳。

技术领域

本发明涉及试验技术领域，特别是涉及一种发动机叶片的疲劳试验系统。

背景技术

目前，对于燃气涡轮发动机，其在实际运行中，受到的激振力形式可分为周期性、非周期性以及随机激励。其中，对发动机内的重要部件之一的叶片而言，其同时承受离心载荷、空气载荷、高温载荷等的复合作用，受力情况复杂，但是最主要的还是受到了周期性激励。

发动机的叶片在受到振动激励时，导致裂纹萌生并且稳态扩展的因素一般是低周疲劳，因为低周疲劳的应力水平很高，裂纹会大幅降低叶片的疲劳寿命，当裂纹扩展到临界值后，由于高周疲劳的作用，将使得叶片的裂纹失稳扩展并导致叶片最终断裂。其中，所述低周疲劳，其作用于叶片的应力水平较低，是破坏循环次数一般高于10000的疲劳。所述高周疲劳，其作用于叶片应力的水平较高，是破坏循环次数一般低于1000～10000的疲劳。

需要说明的是，叶片在受振过程中，其最危险的情况是振动源激励的频率和叶片固有频率发生耦合，会导致叶片的振动应力急剧上升，从而产生裂纹。

由于发动机叶片通常工作在高温环境(甚至高达1000℃)中，因此，为了验证发动机叶片的结构和性能的可靠性，目前迫切需要开发出一种技术，其能够对发动机叶片进行疲劳试验，以考核发动机叶片在高温环境下的高周疲劳和低周疲劳。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种发动机叶片的疲劳试验系统，其可以安全、可靠地对发动机叶片进行疲劳试验，以考核发动机叶片在高温环境下的高周疲劳和低周疲劳，有利于广泛的推广应用，具有重大的生产实践意义。

为此，本发明提供了一种发动机叶片的疲劳试验系统，包括试验间，所述试验间的底部内侧设置有一个水平滑台；

所述水平滑台的顶部左端与一个电磁振动台的振动输出端相连接；

所述水平滑台的顶部固定设置有一个高温炉；

所述高温炉内设置有需要进行试验的叶片；

所述叶片的下端通过一个固定夹具与所述水平滑台固定联动连接。

其中，所述固定夹具的上部位于所述高温炉的内腔中。

其中，所述试验间的顶部内侧固定设置有一个恒温设备。

其中，所述水平滑台包括滑板和滑台主体，所述滑板可左右水平滑动地设置在所述滑台主体上；

所述滑板的左端与所述电磁振动台的振动输出端相连接。

其中，所述固定夹具与所述水平滑台的顶部之间还设置有一个隔热装置和一个水冷结构，所述水冷结构与一个水冷设备相连接；

所述水冷结构包括水冷盘，所述水冷盘上横向贯穿设置有多个水循环孔，每个所述水循环孔与所述水冷设备相连通。

其中，所述水平滑台上安装有一个加速度传感器。

其中，所述高温炉的右侧壁上密封设置有一个透明的隔热观察窗；

所述隔热观察窗的正右边设置有一个多普勒激光测振仪，该多普勒激光测振仪用于测量所述叶片顶部叶尖的位移；