[发明专利]一种直升机旋翼桨叶防除冰电加热组件热载疲劳试验方法

说明书

一种直升机旋翼桨叶防除冰电加热组件疲劳试验方法，其特征是先将应变片与电加热组件粘贴在桨叶模拟件表面，再将桨叶模拟件装夹在振动台夹具上，第三，将应变片与应变测试设备相连，将电加热组件内部温度传感器与加热及温度控制系统相连。利用振动台对浆叶模拟件进行扫频振动试验，测出一阶固有频率。再使振动台以一阶固有频率振动，通过计算机监测加热电阻状态与温度传感器故障状态，若两者有一处出现异常，系统停止加热，且停止计时。本发明能够有效测试电加热组件的疲劳寿命，便于对电加热组件的疲劳强度进行分析。

技术领域

本发明涉及一种直升机技术，尤其是一种直升机旋翼桨叶电加热技术，具体地说是一种直升机旋翼桨叶防除冰电加热组件疲劳试验方法。

背景技术

直升机在结冰易发区飞行时，直升机旋翼桨叶表面会产生结冰现象，故而在旋翼桨叶表面需安装有防除冰系统，目前一种主流的防除冰技术是电热防除冰技术。电阻是电热防除冰系统的加热主体。电加热组件内加热电阻材料为铜镍合金。将电加热组件安装在直升机旋翼桨叶表面之前，需对其进行地面试验以测试其疲劳寿命。数十年来，国内外对直升机旋翼桨叶电加热组件的疲劳寿命与疲劳特性还未形成一套完善的试验方法。本发明是为电热防除冰系统内的电加热组件的疲劳寿命与疲劳特性提供测试方法。

发明内容

本发明的目的是针对目前直升机桨叶防除冰电加热系统缺少相应的疲劳试验技术而影响设计制造的问题，发明一种直升机旋翼桨叶防除冰电加热组件疲劳试验方法，以便于有效测试直升机旋翼桨叶电加热组件的疲劳寿命及可靠性，为直升机桨叶防除冰电加热系统设计制造提供第一手资料。

本发明的技术方案是：

一种直升机旋翼桨叶防除冰电加热组件疲劳试验方法，其特征是它包括以下步骤：

第一步： 将试验用直升机旋翼电加热组件与应变片粘贴在桨叶模拟件表面；

第二步： 将桨叶模拟件装夹在振动试验系统内振动台台面夹具上，夹持位置为桨叶模拟件中间位置；

第三步： 使振动试验系统处于工作状态，利用振动台对桨叶模拟件进行扫频振动试验，测出该夹持状态下浆叶模拟件的一阶固有频率；

第四步： 将应变片与应变测试设备以四分之一桥电路相连，将振动台以第三步中所测得的一阶固有频率振动，从小到大依次调节振动台振动加速度，记录每个加速度值a所对应的应变片应变值ε，通过线性回归方法计算出a与ε的关系式ε=x×a+y，式中x与y是计算出的系数。

第五步： 确定疲劳试验所要求的最大应变值ε_r，通过第四步中得出的关系式ε=x×a+y计算振动台所需的振动加速度a_r。

第六步：将电加热组件内部温度传感器及加热电阻与加热及温度控制系统相连；加热及温度控制系统对电加热组件进行加热控制，将振动台以第三步中所测得的一阶固有频率、第五步中所得出的振动加速度a_r振动，加热及温度控制系统内的计算机记录各温度传感器的温度值、加热组件内各组加热电阻工作状态、系统加热时间。

第七步： 利用加热及温度控制系统内的计算机监测加热电阻状态与温度传感器状态，若两者有一处出现异常，系统停止加热，且停止计时。

第八步： 加热及温度控制系统停止加热后，记录系统工作时间及振动循环次数，即电加热组件疲劳寿命，试验结束。

所述的加热及温度控制系统内计算机控制系统每5s记录一次各温度传感器的温度值。

所述的加热电阻与温度传感器出现异常是指加热电阻电流中断与温度传感器故障报警。

本发明的有益效果：

本发明的直升机旋翼桨叶防除冰电加热组件疲劳试验方法，能够有效测试电加热组件的疲劳寿命，便于对电加热组件的疲劳强度进行分析。

附图说明