[发明专利]一种旋转弯曲疲劳试验机校准装置及方法

说明书

本申请属于航空发动机试验技术领域，涉及一种旋转弯曲疲劳试验机校准装置及方法，所述装置包括应力标准件及杠杆机构，应力标准件上下两侧均设置有应变片，两端分别由旋转弯曲疲劳试验机的内夹具与外夹具夹持，杠杆机构一端通过轴向作用杆连接在旋转弯曲疲劳试验机的弯曲载荷施加位置，另一端悬挂有砝码盘，弯曲载荷施加位置距离内夹具夹持点的距离为L₁，距离外夹具夹持点的距离为L₂，应力标准件被内夹具夹持处的宽度T₁与其被外夹具夹持处的宽度T₂之比设置成L₁/L₂，据此可以采用应变片测得实时应变。本申请解决了使用较小试样的悬臂式旋转弯曲疲劳试验机无法对系统误差进行直接的校准和修正的问题，该方法简单易用，经济性好。

技术领域

本申请属于航空发动机试验技术领域，特别涉及一种旋转弯曲疲劳 试验机校准装置及方法。

背景技术

旋转弯曲疲劳试验是航空发动机研制过程中重要的材料疲劳性能手 段。对于大型旋转弯曲疲劳试验机可采用弯矩传感器进行校准。而受限 于尺寸结构限制，目前对于使用较小试样的悬臂式旋转弯曲疲劳试验机 的应力计算以及载荷校准均采用间接的理论计算方式，无法对系统误差 进行直接的校准和修正。

综上，现有技术中，弯矩传感器受结构尺寸限制不适用于小型悬臂 式旋转弯曲疲劳试验机；且理论计算等间接方式无法对整个设备的系统 性误差进行直接的校准和修正。

发明内容

为解决上述问题，本申请提供了一种旋转弯曲疲劳试验机校准装置， 及使用该装置进行校准的方法。

本申请第一方面提供了一种旋转弯曲疲劳试验机校准装置，包括：

应力标准件，应力标准件上下两侧均设置有应变片，应力标准件两 端分别由旋转弯曲疲劳试验机的内夹具与外夹具夹持，所述旋转弯曲疲 劳试验机带动所述内夹具与外夹具旋转；

杠杆机构，其一端通过轴向作用杆连接在所述旋转弯曲疲劳试验机 的弯曲载荷施加位置，另一端悬挂有砝码盘，所述砝码盘内设置有砝码；

其中，所述弯曲载荷施加位置距离所述内夹具夹持点的距离为L₁，所 述弯曲载荷施加位置距离所述外夹具夹持点的距离为L₂，所述应力标准件 被所述内夹具夹持处的宽度T₁与所述应力标准件被所述外夹具夹持处的 宽度T₂之比设置成L₁/L₂。

优选的是，所述应力标准件包括在两端分别设计的凸起，用于所述 内夹具及外夹具的夹持。

优选的是，所述杠杆机构的两端力臂长度相等。

优选的是，所述旋转弯曲疲劳试验机的弯曲载荷施加位置处设置有 轴承，所述轴向作用杆的一端连接所述轴承。

本申请第二方面提供了一种旋转弯曲疲劳试验机校准方法，采用如 上所述的旋转弯曲疲劳试验机校准装置，所述方法包括：

计算应变ε₀对应的理论应加载荷P₁；

在所述砝码盘上增减砝码，使上下两个应变片测得的应变平均值等 于应变ε₀，获取此时的砝码P₂；

确定旋转弯曲疲劳试验机的修正值为ΔP＝P₂-P₁。

优选的是，根据公式计算应变ε₀对应的理论应加载荷P₁， 其中，E为应力标准件的弹性模量，L为施力点的力臂，T为应力标准件 的宽度，h为应力标准件的厚度。