[发明专利]模拟内压载荷的电缆罩与电缆支座联合加载试验装置及方法

说明书

本发明公开了一种模拟内压载荷的电缆罩与电缆支座联合加载试验装置及方法,属于固体火箭发动机结构静力试验技术领域，包括：加载用的工装板和两个加载连接杆；两个以上板簧按宽度递减的顺序从上往下层叠安装在电缆罩的加载区域的下表面上；两个加载连接杆设置在加载用的工装板的对称线上，且每个加载连接杆依次穿过电缆罩和两个以上板簧后，加载连接杆的底端与位于最下方的板簧固连，加载连接杆顶端与集中静力加载设备连接，集中静力加载设备提供给加载连接杆向上的拉力，进而将其余板簧压紧在电缆罩的下表面上；本发明利用集中静力加载设备，能够准确地模拟电缆罩‑电缆支座均布内压载荷工况；试验方法科学可靠，试验成本低廉。

技术领域

本发明属于固体火箭发动机结构静力试验技术领域，具体涉及一种模拟内压载荷的电缆罩与电缆支座联合加载试验装置及方法。

背景技术

潜基发射导弹在我国战略武器布局中占有重要地位，不同于陆基发射导弹，它是在水下进行发射，发射前发射筒内要进行均压，即发射筒内充一定压力的气体，在发射过程中，当导弹离开出筒时，由于空泡效应，弹体表面的电缆罩与电缆支座结构承受较大载荷，如果承载能力不能满足要求，则会对电缆罩内部电缆造成损伤，进而导致整个弹体出现控制问题。为确保在出水过程中电缆罩及电缆支座结构完整，同时电缆支座与发动机表面连接可靠，电缆罩和电缆支座结构需具备一定的承载能力，而对电缆支座及电缆罩结构承载能力的试验验证具有重要意义。电缆罩安装示意图见图1。

对于固体火箭发动机而言，电缆支座(电缆罩为弹总体部件)是固体火箭发动机的重要组件，需满足弹总体要求的几何尺寸、承载能力等各方面的要求，即使得电缆支座几何尺寸满足与电缆罩的连接要求的同时，电缆支座需与发动机表面连接可靠。一般而言，发动机筒体3(即圆柱体部分)表面四个象限沿轴向分别分布若干对电缆支座2，且电缆支座2关于轴截面对称，每个象限安装一个电缆罩1，其分布及位置参见附图1，电缆罩1与电缆支座2之间为螺栓连接，用于保护内部电缆，参见附图2。在发动机出水过程中，电缆罩1承受均布形式的内压载荷，并将载荷传递到电缆支座2上，参见附图3。

为了对电缆支座进行设计和优化，需要确定电缆支座在载荷条件下的破坏方式和承载能力，主要途径是进行电缆支座的载荷试验。现有的验证途径有两个：一个是对电缆罩-电缆支座结构进行建模并计算分析，将电缆罩及电缆支座表面的均布载荷转换为电缆支座的集中、单向载荷，试验时仅对单个电缆支座分别进行各向分载荷试验验证。其优点是集中力的静力载荷试验易于实施，可以满足常规电缆支座的试验需要，试验方法成熟，试验工艺稳定可靠，试验成本低，可以借助于一般的静力试验设备；缺点是进行载荷的理论转换时需要考虑安全系数，所转换的静力载荷较高，导致电缆支座设计方案较为笨重，另外，理论分析与实际情况有一定的差异，导致所转换的集中载荷不能等效实际情况，有时会出现与实际情况相反的结果；另一种方法是使用气囊对电缆罩-电缆支座连接结构进行加载，这种方法的优点是可以准确模拟均布载荷，但是其缺点是需要针对具体的尺寸进行气囊的定制，试验成本高达二十万左右，试验成本较高，因此这一方法较少使用。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种模拟内压载荷的电缆罩与电缆支座联合加载试验装置及方法，利用集中静力加载设备，能够准确地模拟电缆罩-电缆支座均布内压载荷工况；试验方法科学可靠，试验成本低廉。

本发明是通过下述技术方案实现的：

一种模拟内压载荷的电缆罩与电缆支座联合加载试验装置,包括：加载用的工装板和两个加载连接杆；

所述加载用的工装板包括两个以上板簧，两个以上板簧为长度相同的矩形平板，宽度依次递减；

两个以上板簧按宽度递减的顺序从上往下层叠安装在电缆罩的加载区域的下表面上；且两个以上板簧宽度方向的对称线重合；