[发明专利]一种复合材料航空发动机火焰筒的高温振动特性试验系统

权利要求书

1.一种复合材料航空发动机火焰筒的高温振动特性试验系统，其特征在于，包括第一电磁式振动台(1)；

其中，第一电磁式振动台(1)顶部的动圈，通过螺栓固定设置有水冷板(3)；

水冷板(3)的顶部，通过螺栓固定设置有隔热板(4)；

隔热板(4)的顶部，通过螺栓固定设置有高温转接板(5)；

高温转接板(5)顶部，通过螺栓固定设置有复合材料发动机火焰筒(10)；

第一电磁式振动台(1)，作为振动激励装置，用于为复合材料发动机火焰筒(10)的振动特性试验提供激振力；

其中，复合材料发动机火焰筒(10)的正上方，固定设置有一个环形的石英灯辐射加热器支架(12)；

石英灯辐射加热器支架(12)的底面，设置有中空的圆柱形反射板(14)；

圆柱形反射板(14)的内部四周侧壁，安装有多个石英灯(13)；

复合材料发动机火焰筒(10)，位于圆柱形反射板(14)的内腔中；

其中，复合材料发动机火焰筒(10)的表面，粘接有高温应变片(6)和测量温度传感器(8)；

高温应变片(6)，与数据记录仪(7)相连接，用于采集复合材料发动机火焰筒(10)的振动应力，然后发送给数据记录仪(7)；

测量温度传感器(8)，与数据记录仪(7)相连接，用于采集复合材料发动机火焰筒(1)表面的预设温度测点处的温度，然后发送给数据记录仪(7)；

其中，复合材料发动机火焰筒(10)的正上方，固定设置有一个激光测振仪(11)；

激光测振仪(11)，位于石英灯辐射加热器支架(12)的中心通孔的正上方；

激光测振仪(11)，与数据记录仪(7)相连接，用于采集复合材料发动机火焰筒(10)上的指定部位的振动响应加速度，然后发送给数据记录仪(7)；

数据记录仪(7)，用于接收并记录激光测振仪(11)发来的复合材料发动机火焰筒(10)上的指定部位的振动响应加速度、高温应变片(6)发来的复合材料发动机火焰筒(10)的振动应力以及测量温度传感器(8)发来的复合材料发动机火焰筒(1)表面的预设温度测点处的温度。

2.如权利要求1所述的复合材料航空发动机火焰筒的高温振动特性试验系统，其特征在于，还包括水冷设备(2)；

水冷设备(2)，通过水管管路与水冷板(3)、第一电磁式振动台(1)、圆柱形反射板(14)相连接，用于为水冷板(3)、第一电磁式振动台(1)和圆柱形反射板(14)降温。

3.如权利要求1所述的复合材料航空发动机火焰筒的高温振动特性试验系统，其特征在于，还包括控制温度传感器(9)；

控制温度传感器(9)，为K形铠装高温热电偶传感器，通过专用高温胶，粘贴在复合材料发动机火焰筒(10)的复合材料筒体表面规定的温度测点处；

控制温度传感器(9)与石英灯辐射加热器控制系统(15)通过线缆连接，形成温度闭环控制系统。

4.如权利要求1至3中任一项所述的复合材料航空发动机火焰筒的高温振动特性试验系统，其特征在于，还包括振动控制系统；

振动控制系统为闭环控制系统，包括第一振动控制仪(17)、第一功率放大器(18)、高温加速度传感器(16)；

其中，高温加速度传感器(16)安装在高温转接板(5)的顶部；

第一振动控制仪(17)，用于根据规定的激振试验条件，输出振动信号给第一功率放大器(18)；

第一功率放大器(18)，与第一振动控制仪(17)相连接，用于将第一振动控制仪(17)输送过来的振动信号进行放大后，再输出给第一电磁式振动台(1)，驱动第一电磁式振动台(1)产生振动；

高温加速度传感器(16)，用于测量第一电磁式振动台(1)输出的加速度信号，并反馈给第一振动控制仪(17)；

第一振动控制仪(17)，分别与第一功率放大器(18)和高温加速度传感器(16)相连接，用于根据所述高温加速度传感器(16)反馈的加速度信号，通过比较所述高温加速度传感器(16)反馈的加速度信号以及该第一振动控制仪(17)中设定的试验谱的振动信号，来修正第一振动控制仪(17)最终输出的振动信号，直至第一电磁式振动台(1)产生的振动信号符合激振试验条件的容差要求，其中所述第一振动控制仪(17)输出的振动信号即为第一电磁式振动台(1)产生的振动信号。