【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种检测转子叶片静强度的试验装置及检测方法。
技术介绍
1、复合材料转子叶片在近年来应用日趋广泛，转子叶片通常安装在航空发动机风扇的进气道中，是发动机中最为重要的零部件，其产品质量直接关系这航空发动机的使用性能及飞行安全。近年来，大涵道比、高推重比、环境适应性严酷的使用指标要求持续提升，从而对叶片材料选型、成型要求、性能评估提出了更加严苛的要求。
2、航空发动机叶片重量的减轻对航空发动机的减重起着至关重要的作用，转子叶片由钛合金材质转变为复合材料材质，同比减重可以达到200%以上，且具有高比强度、高比模量、可设计性、结构功能一体化等优点，通常使用在发动机风扇的低温区域（不超过300℃）。航空发动机转子叶片在进气道中主要推力来自外涵道的空气，需要承受低温，转子叶片需要高速旋转，承受较大的离心力，且需要具备抗鸟撞、抗颤振的能力也需要满足设计要求。
3、在航空、航天及其他工业领域中，转子叶片作为动力机械的重要组成部分，其静强度的检测对确保整个机械系统的可靠性和安全性至关重要。传统的转子叶片静强度检测方法多采用直接加载的方式，即通过外力直接作用于叶片，模拟实际工作中的受力情况来评估其强度，然而，这种方法存在多个不足之处，传统装置往往因为加载点的定位不精确或受力不均匀，导致检测数据存在偏差，无法准确反映叶片的真实强度状态，而且在进行抗拉和抗扭转测试时，由于叶片与加载装置之间固定不牢固，可能会在受力过程中产生位移或者旋转，影响测试结果的稳定性和可靠性，鉴于此，本专利技术提出了一种检测转子叶片静强度的试验
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种检测转子叶片静强度的试验装置及检测方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种检测转子叶片静强度的试验装置，用于对转子叶片样品进行检测，包括上加载块、下加载块，所述转子叶片样品设置有第一连接部以及第二连接部；
4、所述第一连接部连接在上加载块上，所述第二连接部设置在下加载块上，所述上加载块的中心设置有上加载轴，所述下加载块的中心设置有下加载轴，所述上加载轴、下加载轴同轴设置，所述上加载轴、下加载轴背向运动对转子叶片样品进行抗拉测试，所述上加载轴正向旋转、下加载轴反向旋转对转子叶片样品进行抗扭转变形性能测试。
5、作为上述技术方案的改进，所述上加载轴上设置有上定位块，所述上定位块与上加载块连接，使得上加载轴连接在上加载块上；
6、所述上加载块开设有多组定位孔a，所述上定位块上开设有多组定位孔b；
7、多组所述定位孔a与多组定位孔b之间位置匹配，所述定位孔a、定位孔b之间通过螺栓连接。
8、作为上述技术方案的改进，所述上加载块包括加载部a、加载部b，所述加载部a与加载部b之间设置有定位槽；
9、所述第一连接部与定位槽相适配，所述第一连接部设置在定位槽中，所述定位槽内的槽壁与第一连接部紧密贴合。
10、作为上述技术方案的改进，所述加载部a上设置有多组第一连接孔，所述加载部b上设置有多组第二连接孔，所述第一连接部上设置有多组第二连接孔；
11、多组所述第一连接孔、多组第二连接孔以及多组第三连接孔位置大小匹配，所述第一连接孔、第二连接孔以及第三连接孔之间通过螺栓连接。
12、作为上述技术方案的改进，所述第二连接孔贯穿加载部b设置，所述第二连接孔轴心与上加载轴的轴心垂直设置。
13、作为上述技术方案的改进，所述下加载块上设置有两组横向挡块，两组所述横向挡块对称设置在下加载块上，所述第二连接部设置在两组横向挡块之间。
14、作为上述技术方案的改进，所述下加载块上设置有多组固定孔a，所述横向挡块上设置有多组固定孔b，多组所述固定孔a与多组固定孔b位置大小匹配，所述固定孔a、固定孔b之间通过螺栓连接。
15、作为上述技术方案的改进，所述下加载块上设置有楔形卡槽，所述第二连接部与楔形卡槽相适配，所述第二连接部设置在楔形卡槽中；
16、所述楔形卡槽内设置有贴合面a、贴合面b，所述贴合面a与贴合面b垂直设置，所述贴合面a、贴合面b过渡期为圆角。
17、一种检测转子叶片静强度的试验装置的检测方法，包括以下步骤：
18、s1、样品安装：
19、将转子叶片样品的第一连接部置于定位槽中，并使得第一连接部与定位槽的槽壁紧密贴合，之后在第一连接部上制孔形成第三连接孔，同时将第一连接孔、第二连接孔以及第三连接孔对齐，并通过螺栓进行连接，同时将第二连接部连接在楔形卡槽中，并将两组横向挡块与下加载块进行连接；
20、s2、动力连接：
21、将上加载轴、下加载轴分别与力学试验机的输出端夹具对齐，并进行连接；
22、s3、强度预检测：
23、检查转子叶片样品状态正常后，开展拉伸强度测试，力学试验机的输出端以1000n/s的速率进行压缩试验，加载至设计载荷的30%保持载荷10s后卸载，进行预试验；
24、s4、强度检测：
25、若s3、强度预检测中，转子叶片样品状态正常以及力学试验机设备连接正常，正式进行试验，力学试验机的输出端以1000n/s的速率先加载拉伸至设计载荷的20%后，保持载荷1min；保持加载速率不变，以设计载荷的20%为加载阶段，每个阶段保持载荷1min，加载至设计载荷的100%，保持载荷5min；后按照加载步骤卸载至0；试验过程中进行应变连续采集，卸载完毕1min后停止应力采集，并在试验过程中实时拍照，若s3、强度预检测中，转子叶片样品状态正常以及力学试验机设备连接不正常，重复s1、样品安装，s2、动力连接，s3、强度预检测，直至连接正常；
26、s5、样品分析：
27、当s4、强度检测完成后，将上加载轴、下加载轴从力学试验机上拆出，并对转子叶片样品进行无损探伤，同时进行数据分析，判断试验载荷是否满足载荷要求；
28、s6、强度极限检测：
29、当s5、样品分析完成后，重复s2、动力连接，并进行极限载荷测试，力学试验机的输出端以 1000n/s 为加载速率，从零缓慢施加力载荷，直至试验件破坏或承载荷无法继续加载，记录极限载荷数据；
30、s7、样品再分析：
31、当s6、强度极限检测完成后，将上加载轴、下加载轴从力学试验机上拆出，并对转子叶片样品进行无损探伤，分析转子叶片样品破坏模式，并进行数据分析。
32、作为上述技术方案的改进，在s4、强度检测中，如果转子叶片样品出现破坏，直接进入s7、样品再分析；
33、如果对转子叶片样品进行抗扭转变形性能测试，将力学试验机更换为扭转试验机，并重复上述步骤。
34、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
35、通过将转子叶片样品的第一连接部连接在上加载块上，并将本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种检测转子叶片静强度的试验装置，其特征在于：用于对转子叶片样品（30）进行检测，包括上加载块（20）、下加载块（40），所述转子叶片样品（30）设置有第一连接部（31）以及第二连接部（32）；
2.根据权利要求1所述的一种检测转子叶片静强度的试验装置，其特征在于：所述上加载轴（10）上设置有上定位块（70），所述上定位块（70）与上加载块（20）连接，使得上加载轴（10）连接在上加载块（20）上；
3.根据权利要求1所述的一种检测转子叶片静强度的试验装置，其特征在于：所述上加载块（20）包括加载部A（21）、加载部B（22），所述加载部A（21）与加载部B（22）之间设置有定位槽（80）；
4.根据权利要求3所述的一种检测转子叶片静强度的试验装置，其特征在于：所述加载部A（21）上设置有多组第一连接孔（212），所述加载部B（22）上设置有多组第二连接孔（221），所述第一连接部（31）上设置有多组第二连接孔（221）；
5.根据权利要求4所述的一种检测转子叶片静强度的试验装置，其特征在于：所述第二连接孔（221）贯穿加载部B
6.根据权利要求1所述的一种检测转子叶片静强度的试验装置，其特征在于：所述下加载块（40）上设置有两组横向挡块（50），两组所述横向挡块（50）对称设置在下加载块（40）上，所述第二连接部（32）设置在两组横向挡块（50）之间。
7.根据权利要求6所述的一种检测转子叶片静强度的试验装置，其特征在于：所述下加载块（40）上设置有多组固定孔A（42），所述横向挡块（50）上设置有多组固定孔B（51），多组所述固定孔A（42）与多组固定孔B（51）位置大小匹配，所述固定孔A（42）、固定孔B（51）之间通过螺栓连接。
8.根据权利要求7所述的一种检测转子叶片静强度的试验装置，其特征在于：所述下加载块（40）上设置有楔形卡槽（43），所述第二连接部（32）与楔形卡槽（43）相适配，所述第二连接部（32）设置在楔形卡槽（43）中；
9.基于权利要求1-8任意一项所述的一种检测转子叶片静强度的试验装置的检测方法，其特征在于：包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的一种检测转子叶片静强度的试验装置的检测方法，其特征在于：在S4、强度检测中，如果转子叶片样品（30）出现破坏，直接进入S7、样品再分析；
...【技术特征摘要】
1.一种检测转子叶片静强度的试验装置，其特征在于：用于对转子叶片样品（30）进行检测，包括上加载块（20）、下加载块（40），所述转子叶片样品（30）设置有第一连接部（31）以及第二连接部（32）；
2.根据权利要求1所述的一种检测转子叶片静强度的试验装置，其特征在于：所述上加载轴（10）上设置有上定位块（70），所述上定位块（70）与上加载块（20）连接，使得上加载轴（10）连接在上加载块（20）上；
3.根据权利要求1所述的一种检测转子叶片静强度的试验装置，其特征在于：所述上加载块（20）包括加载部a（21）、加载部b（22），所述加载部a（21）与加载部b（22）之间设置有定位槽（80）；
4.根据权利要求3所述的一种检测转子叶片静强度的试验装置，其特征在于：所述加载部a（21）上设置有多组第一连接孔（212），所述加载部b（22）上设置有多组第二连接孔（221），所述第一连接部（31）上设置有多组第二连接孔（221）；
5.根据权利要求4所述的一种检测转子叶片静强度的试验装置，其特征在于：所述第二连接孔（221）贯穿加载部b（22）设置，所述第二连接孔（221）轴心与上加载轴（10）的轴心垂直设置...
【专利技术属性】
技术研发人员：田杨，孙仲文，黄风美，朱金海，黄晶，史念，华鹏程，朱旭文，严方超，唐泓钛，石浩杰，孙洁晖，罗松林，
申请(专利权)人：航天海鹰镇江特种材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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