包含机体、卡箍和管路的动力学特性分析的试验装置制造方法及图纸

本公开提供一种包含机体、卡箍和管路的动力学特性分析的试验装置，涉及飞行器管路系统结构性能测试技术领域。该试验装置包括安装面、卡箍、振动发生组件和检测组件，其中：安装面表面设有多个条状卡槽，各卡槽的延伸方向各不相同；卡箍套设于机体管路外，并与卡槽可拆卸连接，用于将机体管路固定安装面；振动发生组件用于向安装面提供振动信号，以使安装面处于振动状态；检测组件用于在振动状态下检测机体管路及安装面的模态参数及应力参数。本公开的试验装置可为飞行器管道系统的结构排故及动力学设计提供数据支持。

【技术实现步骤摘要】
包含机体、卡箍和管路的动力学特性分析的试验装置
本公开涉及飞行器管路系统结构性能测试
，具体而言，涉及一种包含机体、卡箍和管路的动力学特性分析的试验装置。
技术介绍
航空、航天飞行器上常敷设有多种用于介质传输和动力传递的管路，在飞行器处于不同的飞行状态时，机体会产生振动，在振动作用下管内流体与管路之间容易产生流固耦合，管路与机体之间易产生振动耦合，且管路和机体在某一频率下，有各自的模态振型和响应特性，若管路与机体之间的动特性不匹配，极易造成局部拉扯或者共振而导致结构故障。因此，在管路结构设计过程中分析管路与机体表面的振动特性显得尤为重要。需要说明的是，在上述
技术介绍
部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
本公开的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种包含机体、卡箍和管路的动力学特性分析的试验装置，可为飞行器管道系统的结构排故及动力学设计提供数据支持。根据本公开的一个方面，提供一种包含机体、卡箍和管路的动力学特性分析的试验装置，包括：安装面，表面设有多个条状卡槽，各所述卡槽的延伸方向各不相同；卡箍，套设于机体管路外，并与所述卡槽可拆卸连接，用于将所述机体管路固定于所述安装面；振动发生组件，用于向所述安装面提供振动信号，以使所述安装面处于振动状态；检测装置，用于在所述振动状态下检测所述机体管路及所述安装面的模态参数及应力参数。在本公开的一种示例性实施例中，所述卡箍的数量为多个，且各所述卡箍沿所述卡槽的延伸方向并排分布。在本公开的一种示例性实施例中，多个所述卡槽首尾相接，且相邻两个所述卡槽的夹角小于或等于90°。在本公开的一种示例性实施例中，所述卡槽的数量为三个，三个所述卡槽呈Z型。在本公开的一种示例性实施例中，所述检测装置包括：频率检测组件，设于所述安装面上，且位于所述卡槽外侧，用于测试所述安装面及所述机体管路的固有频率；模态检测组件，均匀分布于所述机体管路上，用于检测所述机体管路的模态振型。在本公开的一种示例性实施例中，所述试验装置还包括：第一应变片，设于所述机体管路表面，并位于所述卡箍外侧；第二应变片，设于所述安装面上，且位于所述卡箍两侧；所述检测装置用于检测所述第一应变片和所述第二应变片的应力参数。在本公开的一种示例性实施例中，所述第一应变片的数量为多个，多个所述第一应变片与所述卡箍一一对应设置；所述第二应变片的数量为多个，多个所述第二应变片成对设置，每一对所述第二应变片分别设置于同一所述卡箍与所述安装面交界处的两侧。在本公开的一种示例性实施例中，所述试验装置还包括：正弦控制器，用于对所述振动信号进行正弦激励。在本公开的一种示例性实施例中，所述安装面呈长方形，且采用单边固定、双边固定、三边固定及四边固定中至少一种方式固定于试验台上。在本公开的一种示例性实施例中，所述振动发生组件为力锤，所述力锤用于敲击所述安装面。本公开的包含机体、卡箍和管路的动力学特性分析的试验装置，可通过安装面模拟飞行器机体的机身，通过卡箍将机体管路固定于安装面，通过振动发生组件向安装面提供振动信号，从而模拟机体与机体管路在飞行器运行过程中的动特性，通过检测组件检测机体及安装面在振动状态下的模态参数及应力参数，从而可通过模态参数和应力参数分析机体管路与机体的耦合机理，为飞行器管道系统的结构排故及动力学设计提供数据支持。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本公开实施方式包含机体、卡箍和管路的动力学特性分析的试验装置的结构示意图。图2为本公开实施方式安装面的示意图。图3为本公开实施方式中第一种单卡箍约束的示意图。图4为本公开实施方式中第二种单卡箍约束的示意图。图5为本公开实施方式中第一种双卡箍约束的示意图。图6为本公开实施方式中第二种双卡箍约束的示意图。图7为本公开实施方式中第一种三卡箍约束的示意图。图8为本公开实施方式中第二种三卡箍约束的示意图。图9为本公开实施方式中不同弯曲位置的Z形管路示意图。图10为本公开实施方式检测装置的组成示意图。图11为本公开实施方式中第一应变片和第二应变片的示意图。图12为本公开实施方式中第一应变片和第二应变片的侧示图。图13为本公开实施方式中测点一的一阶共振响应曲线。图14为本公开实施方式中测点二的一阶共振响应曲线。图15为本公开实施方式中测点三的一阶共振响应曲线。图16为本公开实施方式中测点一仅发生管路共振频率的响应曲线。图17为本公开实施方式中测点二仅发生管路共振频率的响应曲线。图18为本公开实施方式中测点三仅发生管路共振频率的响应曲线。图19为本公开实施方式中测点一在非共振频率下的响应曲线。图20为本公开实施方式中测点二在非共振频率下的响应曲线。图21为本公开实施方式中测点三在非共振频率下的响应曲线。图中：100、试验台；101、固定夹具；1、安装面；11、卡槽；12、机体管路；13、固定孔；2、卡箍；3、振动发生组件；4、检测装置；41、频率检测组件；42、模态检测组件；5、第一应变片；6、第二应变片。具体实施方式现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本专利技术将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。用语“一个”、“一”、“该”和“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。用语“第一”和“第二”仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。本公开实施方式提供了一种包含机体、卡箍和管路的动力本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种包含机体、卡箍和管路的动力学特性分析的试验装置，其特征在于，包括：/n安装面，表面设有多个条状卡槽，各所述卡槽的延伸方向各不相同；/n卡箍，套设于机体管路外，并与所述卡槽可拆卸连接，用于将所述机体管路固定于所述安装面；/n振动发生组件，用于向所述安装面提供振动信号，以使所述安装面处于振动状态；/n检测装置，用于在所述振动状态下检测所述机体管路及所述安装面的模态参数及应力参数。/n

【技术特征摘要】
1.一种包含机体、卡箍和管路的动力学特性分析的试验装置，其特征在于，包括：
安装面，表面设有多个条状卡槽，各所述卡槽的延伸方向各不相同；
卡箍，套设于机体管路外，并与所述卡槽可拆卸连接，用于将所述机体管路固定于所述安装面；
振动发生组件，用于向所述安装面提供振动信号，以使所述安装面处于振动状态；
检测装置，用于在所述振动状态下检测所述机体管路及所述安装面的模态参数及应力参数。


2.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于，所述卡箍的数量为多个，且各所述卡箍沿所述卡槽的延伸方向并排分布。


3.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于，多个所述卡槽首尾相接，且相邻两个所述卡槽的夹角小于或等于90°。


4.根据权利要求3所述的试验装置，其特征在于，所述卡槽的数量为三个，三个所述卡槽呈Z型。


5.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于，所述检测装置包括：
频率检测组件，设于所述安装面上，且位于所述卡槽外侧，用于测试所述安装面及所述机体管路的固有频率；
模态检测组件，均匀分布于所述机体管路...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟，张显涛，岳珠峰，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61