[发明专利]一种高温环境下阻尼测量试验件

说明书

本发明属于航空发动机技术领域，具体是涉及高温环境下阻尼测量。本发明公开了一种高温环境下阻尼测量试验件，所述试验件包括横梁及设置在横梁下方的支撑台，所述横梁与支撑台之间设置有压紧块，所述压紧块端部设置有外伸梁，且外伸梁固定于横梁底部，所述支撑台与压紧块之间设置有摩擦块，所述横梁上位于支撑台两侧分别固定有高温合金丝A，所述试验件还包括配重，且配重通过高温合金丝B悬挂在压紧块上。所述摩擦块为两块对称安装在支撑台和压紧块之间，并且分别通过燕尾槽与支撑台和压紧块连接。本发明能够测量高温摩擦阻尼，通过本发明能够找到影响高温摩擦阻尼的主要因素，为设计、改进航空发动机摩擦减震机构提供试验数据支撑。

技术领域

本发明属于航空发动机技术领域，具体是涉及高温环境下阻尼测量。

背景技术

航空发动机在工作时，叶片受到气动激振力的作用会在某些转速或者工况下发生共振现象。为了减小叶片振幅，在风扇叶身中部设计摩擦减震凸台，图1位置1，在涡轮叶片叶冠处设计锯齿型减振摩擦面，图2位置2和位置3，在涡轮叶片叶根处设计摩擦阻尼器，图2位置4。设计减震凸台、摩擦面和阻尼器时需要得到摩擦阻尼与温度的关系。风扇叶片工作温度较低，容易测得摩擦阻尼，但是涡轮叶片工作在1600℃以上的高温燃气中，所以测量摩擦面的摩擦阻尼就很困难。

悬丝耦合弯曲共振法是测量材料弹性模量的方法之一。其通过测量试验件的共振频率换算出弹性模量。

本发明在悬丝耦合弯曲共振法基础上加以改进，新设计适用于定性测量高温摩擦阻尼的试验件。将悬丝固定在距离试验件两端0.21l(l表示试验件长度)位置(该位置共振响应和测量精度最优)，并将试验件放入高温炉。试验件两端的悬丝其中一根连接激振器，另一根连接拾振器。通过激振器发出相同频率和幅值的激振力，测量不同温度、配重11、摩擦块8材质、摩擦块8表明粗糙度等条件下拾振器的信号幅值。从而研究影响高温摩擦阻尼的主要因素。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种高温环境下阻尼测量试验件。

本发明通过以下技术方案予以实现。

一种高温环境下阻尼测量试验件，包括横梁及设置在横梁下方的支撑台，所述横梁与支撑台之间设置有压紧块，所述压紧块端部设置有外伸梁，且外伸梁固定于横梁底部，所述支撑台与压紧块之间设置有摩擦块。

所述横梁上位于支撑台两侧分别固定有高温合金丝A。

所述试验件还包括配重，且配重通过高温合金丝B悬挂在压紧块上。

所述摩擦块为两块对称安装在支撑台和压紧块之间，并且分别通过燕尾槽与支撑台和压紧块连接。

所述高温合金丝A设置在横梁长度的0.21倍处。

所述横梁上位于高温合金丝A位置及压紧块上位于高温合金丝B位置均设置有限位槽。

本发明的有益效果在于：

通过本发明能够定性测量高温摩擦阻尼；能够得到高温条件下摩擦块的材料、表面粗糙度和压紧力与摩擦阻尼之间的关系，找到影响摩擦阻尼最大的因素，并为设计、改进航空发动机摩擦减震机构提供试验数据支撑。与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：

(1)本发明利用悬丝耦合弯曲共振法定性测量高温摩擦阻尼，扩展了该方法的适用范围，解决了高温摩擦阻尼测量难题；

(2)试验得到的结果能够为设计航空发动机摩擦减震凸台提供数据支持，通过改变摩擦块的材料、表面粗糙度和压紧力可以得到最佳的减震效果。从而指导叶片减震凸台的设计工作；

(3)能够验证高温环境下正压力对摩擦阻尼是否有影响，高温环境下摩擦块因软化、氧化等引起摩擦阻尼的改变，该试验件能够验证温度与摩擦阻尼的关系，同时也能够验证高温下正压力与摩擦阻尼的关系；