[发明专利]一种冲击换热下机匣热变形的测量装置

摘要

本发明公开了一种冲击换热下机匣热变形测量装置，在试验机匣的上下两端分别设置上下辅助机匣，所述上辅助机匣的上端为无约束的自由状态，下辅助机匣的下端为可监测的约束状态；在各机匣的内腔设置多个加热环以模拟机匣内部热源，加热单元的底面设有耐高温弹性材料，使所述加热单元在各个工况下均紧贴机匣内壁，加热环在全温度工况范围内对机匣均为零约束，其直径略小于机匣所需加热位置内径，且其所选材料的热膨胀系数小于机匣材料的热膨胀系数，即使在高温下，加热环与各所述机匣仍保持一定的间隙。本发明的冲击换热下机匣热变形测量装置，可以有效模拟冲击换热下机匣所受约束状态，有效模拟并测量机匣的温度场及机匣变形场。

主权项

一种冲击换热下机匣热变形测量装置，包括试验台、试验机匣、上辅助机匣和下辅助机匣，其特征在于，‑‑所述试验机匣的上端固定设置所述上辅助机匣，下端固定设置所述下辅助机匣，所述试验机匣、上辅助机匣和下辅助机匣同轴布置，其中，所述上辅助机匣与试验机匣之间、所述下辅助机匣与试验机匣之间均通过紧固件固定连接在一起，三者之间的安装状态与实际安装状态保持一致；所述试验机匣的外表面布置冲击式冷却管路，所述冲击式冷却管路与实际安装状态一致；‑‑所述上辅助机匣的上端为无约束的自由状态，所述下辅助机匣下端通过若干周向布置的测试棒固定支撑在所述试验台的支架上，各所述测试棒的上下两端分别与所述下辅助机匣下端、试验台的支架固定连接，各所述测试棒的内侧表面粘贴应变片，所述应变片用以监测各所述测试棒的轴向变形量，各所述测试棒的轴向变形量可转化为所述下辅助机匣下端的径向变形量；‑‑在所述试验机匣、上辅助机匣和下辅助机匣的内腔沿着轴向方向设置多个加热环以模拟机匣内部热源，并用多通道温度控制系统对每个加热环进行单独控制以模拟机匣的温度场，在所述试验机匣、上辅助机匣和下辅助机匣的内外壁点焊设置若干热电偶以测量各机匣的温度场，其中，所述加热环包括加热环支架，所述加热环支架为薄壁圆筒状结构，其周向外表面上形成U形凹槽，所述U形凹槽中布置有加热单元，且所述加热单元和U形凹槽的底面之间设有耐高温弹性材料，用以使所述加热单元在各个工况下均紧贴机匣内壁。