[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

说明书

本发明公开了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，包括第一电磁式振动台；第一电磁式振动台上方固定设置有复合材料发动机火焰筒；火焰筒的正上方固定设置有石英灯辐射加热器支架；石英灯辐射加热器支架的底面，设置有中空的圆柱形反射板；圆柱形反射板的内部四周侧壁安装有多个石英灯；该火焰筒位于圆柱形反射板的内腔；火焰筒表面粘接有高温应变片和测量温度传感器；高温应变片与数据记录仪相连；测量温度传感器与数据记录仪相连；火焰筒的正上方固定设置有一个激光测振仪；激光测振仪与数据记录仪相连接。本发明可以模拟火焰筒的高温工作环境，获取火焰筒在高温环境下的某阶共振频率下的振动响应加速度数据及振动应变数据。

技术领域

本发明涉及复合材料航空发动机火焰筒的力学环境试验技术领域，特别是涉及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。

背景技术

航空发动机火焰筒是航空发动机的关键部件，是发动机燃气燃烧的部位，在发动机运行过程中处于高温环境下。为了提高发动机的推重比和热效率，减少重量，降低噪声水平，采用复合材料替代合金材料，是航空发动机火焰筒研发的方向。

目前，由于复合材料运用于火焰筒的设计还处于研发阶段，可参考的数据相对较少。为了验证复合材料航空发动机火焰筒的结构设计是否满足使用工况要求，以支撑设计的改进和优化，需要在高温环境下获取火焰筒某阶(例如一阶、二阶或者三阶)共振频率下的振动特性(包括振动响应加速度及振动应力)。

但是，目前还没有一种技术，能够在高温环境下获取火焰筒某阶(例如一阶、二阶或者三阶)共振频率下的振动特性(包括振动响应加速度及振动应力)。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的技术缺陷，提供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。

为此，本发明提供了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，包括第一电磁式振动台；

其中，第一电磁式振动台顶部的动圈，通过螺栓固定设置有水冷板；

水冷板的顶部，通过螺栓固定设置有隔热板；

隔热板的顶部，通过螺栓固定设置有高温转接板；

高温转接板顶部，通过螺栓固定设置有复合材料发动机火焰筒；

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

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

石英灯辐射加热器支架的底面，设置有中空的圆柱形反射板；

圆柱形反射板的内部四周侧壁，安装有多个石英灯；

复合材料发动机火焰筒，位于圆柱形反射板的内腔中；

其中，复合材料发动机火焰筒的表面，粘接有高温应变片和测量温度传感器；

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

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

其中，复合材料发动机火焰筒的正上方，固定设置有一个激光测振仪；

激光测振仪，位于石英灯辐射加热器支架的中心通孔的正上方；

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