本发明专利技术公开了一种带干摩擦阻尼结构叶片的减振试验装置,该减振试验装置是由正压力加载组件、夹具组件和基座构成,夹具组件安装在基座的底板上,正压力加载组件安装在基座的左、右支板上,带干摩擦阻尼结构叶片的叶冠与正压力加载组件上的A、B摩擦块接触。当加载初始正压力、加载激振载荷后本发明专利技术的减振试验装置能够对不同激振力、不同初始正压力、不同试验件(即带干摩擦阻尼结构叶片)接触角度和不同试验件安装位置的振动特性进行测试,并利用试验结果分析试验件接触面正压力、试验件接触角度及试验件安装位置等重要参数对干摩擦阻尼结构减振效果的影响规律。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种振动试验装置,更特别地说,是指一种适用于带干摩擦阻尼结构 叶片的减振试验装置。
技术介绍
干摩擦阻尼技术是一种叶片间非常有效的减振方法,实践证明,釆用阻尼结点增 加结构阻尼是一种非常经济有效的方法,它不仅可以削弱叶片的振动应力,还可以增 加叶片系统的气弹稳定性。在航空发动机中,叶片承受由于共振或颤振引起的振动应 力的能力,几乎完全取决于界面干摩擦阻尼的效果。根据资料表明, 一个组合结构中 的阻尼有90。/。来源于它的结点,而结点的阻尼特性来源于结点间的干摩擦。由于干 摩擦阻尼对温度变化不敏感、结构简单、减振效果明显使其在航空发动机中得以广泛 应用,已经应用到涡轮发动机的缘板、凸肩和叶冠。虽然这些结构简单的干摩擦阻尼结构对于抑制叶片振动应力幅值非常有效。但由 于干摩擦明显的非线性及阻尼结构接触特性和运动行为的不确定性,从而使得在对干 摩擦阻尼结构进行工程设计时遇到很大难题。国外的设计经验表明,干摩擦阻尼结构 的存在一般会引起一阶弯曲频率增大6%,由于阻尼结构约束作用而引起的共振频率 的漂移是设计和分析中需要解决的问题。国内外研究人员和学者对干摩擦阻尼器进行了大量的研究,建立了各种接触模型 来模拟相邻叶冠接触面之间的接触运动,并开发了相应的带干摩擦阻尼器的叶片系统 非线性响应计箅方法。伹是,由于接触问题的强非线性,在建立接触运动模型时必须 都采用一定的假设和简化,使得目前理论和数值方法很难准确预测带干摩擦阻尼器叶 片的振动响应及阻尼器的减振效果,需要进行试验验证。本专利技术的目的是设计一种能 够准确施加接触面初始正压力非旋转状态带冠叶片减振特性试验的装置。 专利技术 内 容本专利技术的目的是提供一种带干摩擦阻尼结构叶片的减振试验装置,该减振试验装 置是由正压力加载组件1、夹具组件4和基座3构成,夹具组件4安装在基座3的 底板35上,正压力加载组件1安装在基座3的左、右支板上,带干摩擦阻尼结构叶 片的叶冠与正压力加载组件1上的A、 B摩擦块接触。当加载初始正压力、加载激振 载荷后本专利技术的减振试验装置能够对不同激振力、不同初始正压力、不同试验件(即 带干摩擦阻尼结构叶片)接触角度和不同试验件安装位置的振动特性进行测试,并利 用试验结果分析试验件接触面正压力、试验件接触角度及试验件安装位置等重要参数 对干摩擦阻尼结构减振效果的影响规律。本专利技术设计的减振试验装置的优点在于(1)能够仅用单个叶片就模拟了对实 际发动机工作过程中整圈带干摩擦阻尼结构叶片的工作状态;(2)采用螺杆顶杆压 紧压簧获得加载初始正压力,解决了对叶冠接触面难以准确施加初始正压力的难题;(3) 该装置可以通过更换不同弹性系数的压簧,实现不同范围初始正压力的加载;(4) 通过在基座和加载盘上设计弧形槽,适用于对不同接触角度的带干摩擦阻尼结 构叶片的减振试验研究;(5)支撑板上设计多个定位孔,适用于对不同高度的叶片 和不同位置的阻尼结构的减振试验研究。附图说 明附图说明图1是本专利技术带干摩擦阻尼结构叶片的减振试验装置的整体结构图。图2是本专利技术的基座结构图。图2A是本专利技术的L形左支板结构图。图2B是本专利技术的L形右支板结构图。图3是带干摩擦阻尼结构叶片与A、 B摩擦块的装配示图。图4是本专利技术的正压力加载组件结构图。图4A是本专利技术的A端加载器与B端加载器的装配示图。图4B是本专利技术的U形A滑块结构图。图4C是本专利技术的A连接件剖示图。图4D是本专利技术的C连接件剖示图。图4E是本专利技术的U形B滑块结构图。图4F是本专利技术的B连接件剖示图。图4G是本专利技术的D连接件剖示图。 图4H是本专利技术的L形A滑道结构图。 图41是本专利技术的L形B滑道结构图。 图5是本专利技术的夹具组件结构图。图中l.正压力加载组件ll丄形A滑道lla.A压块llb.B压块lll.A面112.B面113.A滑道座114.A挡块115.B挡块116.C螺纹孔117.A螺纹孔118.D安装孔119.D螺纹孔12.L形B滑道12a.C压块12b.D压块121.A面122.B面123.B滑道座124.C挡块125.D挡块126.E螺纹孔127.B螺纹孔128.E安装孔129.F螺纹孔13.A端加载器131.A螺纹顶杆132.A连接件133.A压簧134.C连接件135.U形A滑块1321.A凹槽1322.B凹槽1341.C凹槽1342.螺纹凸台135a.A面135b.B面1351.G螺纹孔1352.U形槽1353.H螺纹孔14.B端加载器141.B螺纹顶杆142.B连接件143.B压簧144.D连接件145.U形B滑块1421.D凹槽1422.E凹槽1441.F凹槽442.螺纹凸台145a,A面145b.B面1451.1螺纹孔1452.U形槽1453.J螺纹孔15.加载盘151a.A弧形槽151b.B弧形槽151c.C弧形槽151d.D弧形槽152.方孔2.带干摩擦阻尼结构叶片21.带冠涡轮叶片2U.叶冠212.榫头214.B接触面215.A接触面22.涡轮盘221.榫槽23.A摩擦块24.B摩擦块3.基座31.左支撑板311.A定位孔312.B面32.右支撑板321.B定位孔322.B面33.L形左支板331.A凹部332.B面板333.A通孔334.A面板335.A圆弧长槽34.L形右支板341.B凹部342.B面板343.B通孔344.A面板345.B圆弧长槽35.底板351.E弧形槽352a.A安装孔352b.B安装孔4.夹具组件41.圆盘42.A立板421.A顶孔43.B立板431.B顶孔44.C安装孔具体实施例方式下面将结合附图对本专利技术做进一步的详细说明。 本专利技术的一种带干摩擦阻尼结构叶片的试验装置是由正压力加载组件1、夹具组件4和基座3构成,参见图2所示,基座3包括有基架、L形左支板33、 L形右支板34;基架为一 体成型件,基架的底板35上有左支撑板31、右支撑板32;左支撑板31上设有多个A定位孔311, A定位孔311用于通过螺钉与螺帽的 配合使L形左支板33安装在左支撑板31的B面312上,且L形左支板33与L 形右支板34相对放置;右支撑板32上设有多个B定位孔321, B定位孔321用于通过螺钉与螺帽的 配合使L形右支板34安装在右支撑板32的B面322上,且L形右支板34与L 形左支板33相对放置;在本专利技术中,A定位孔311与B定位孔321的高度保持在 同一水平面上,通过螺钉与螺帽的配合调节L形左支板33、 L形右支板34分别在 左支撑板31、右支撑板32上的安装位置,从而确定加载盘15的放置高度。底板35上设有A安装孔352a、 B安装孔352b、 E弧形槽351; A安装孔352a 位于左支撑板31的外侧,B安装孔352b位于右支撑板32的外侧,E弧形槽351 位于底板35的中心,且四个E弧形槽共圆。E弧形槽351所对应的圆心角为45° 。参见图2A所示,L形左支板33的B面板332上有A凹部331, A凹部331 上有A通孔333; L形左支板33的A面板334上有A圆弧长槽335, A圆弧长槽 335在装配时,螺钉可在其内上下移动;L形左支板33的A面板334安装在左支 撑板31的B面312上。A凹部331用于放置加载盘15。参见图2B所示,L形右支板34的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种带干摩擦阻尼结构叶片的减振试验装置,其特征在于:是由正压力加载组件(1)、夹具组件(4)和基座(3)构成;基座(3)包括有基架、L形左支板(33)、L形右支板(34);基架为一体成型件,基架的底板(35)上有左支撑板(31)、右 支撑板(32);左支撑板(31)上设有多个A定位孔(311);右支撑板(32)上设有多个B定位孔(321);底板(35)上设有A安装孔(352a)、B安装孔(352b)、E弧形槽(351);A安装孔(352a)位于左支撑板(31)的外侧,B安装孔(352b)位于右支撑板(32)的外侧,E弧形槽(351)位于底板(35)的中心,且四个E弧形槽共圆;L形左支板(33)的B面板(332)上有A凹部(331),A凹部(331)上有A通孔(333);L形左支板(33)的A面板(334)上有A圆弧长槽(335);L形右支板(34)的B面板(342)上有B凹部(341),B凹部(341)上有B通孔(343);L形右支板(34)的A面板(344)上有B圆弧长槽(345);正压力加载组件(1)包括有L形A滑道(11)、L 形B滑道(12)、A端加载器(13)、B端加载器(14)、加载盘(15);L形A滑道(11)为一体成型件,L形A滑道(11)的A滑道座(113)的A面(111)中心设有A螺纹孔(117),A滑道座(113)的B面(112)上有A挡块(114)、B挡块(115)、D安装孔(118),A挡块(114)与B挡块(115)之间放置有U形A滑块(135),A挡块(114)的顶面上有D螺纹孔(119),B挡块(115)的顶面上有C螺纹孔(116);A挡块(114)上安装有A压块(11a),B挡块(115)上安装有B压块(11b);L形B滑道(12)为一体成型件,L形B滑道(12)的B滑道座(123)的A面(121)中心设有B螺纹孔(127),B滑道座(123)的B面(122)上有C挡块(124)、D挡块(125)、E安装孔(128),C挡块(124)与D挡块(125)之间放置有U形B滑块(145),C挡块(124)的顶面上有F螺纹孔(129),D挡块(125)的顶面上有E螺纹孔(126);C挡块(124)上安装有C压块(12a),D挡块(125)上安装有D压块(12b);A端加载器(13)包括有A螺纹顶杆(131)、A连接件(132)、A压簧(133)、C连接件(134)、U形A滑...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:洪杰,马艳红,陈璐璐,朱彬,杨鑫,
申请(专利权)人:北京航空航天大学,
类型:发明
国别省市:11[中国|北京]
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