[实用新型]一种叶片榫根疲劳强度测试装置

说明书

本实用新型提供了一种叶片榫根疲劳强度测试装置，包括：榫根固定槽、表面应变监控单元、径向载荷施加轴、周向载荷施加块、径向施力工装、无损检测单元，待测叶片的榫根放置于榫根固定槽内，榫根固定槽与待测叶片的榫根尺寸贴合，径向载荷施加轴、周向载荷施加轴通过径向施力工装向叶片榫根施加组合力载荷，通过无损检测单元开展榫根的实时内部分层及损伤检测，测试叶片榫根的抗疲劳强度，本方案能够采用等效的方法来实现针对榫根结构的静态加载研究以及载荷调节，实现包括径向和周向载荷单独及组合施加，更准确反映榫根处受到的静载荷、交变载荷情况。

技术领域

本实用新型属于叶片疲劳强度测试技术领域，涉及一种叶片榫根疲劳强度测试装置，尤其涉及一种复合材料叶片榫根疲劳强度测试装置，采用等效的方法来实现针对复合材料榫根结构的静态加载研究以及载荷调节，实现包括径向和周向载荷单独及组合施加，更准确反映榫根处受到的静态载荷、交变载荷情况。

背景技术

复合材料风扇叶片能够大幅降低航空发动机的整体，广泛应用在大涵道比发动机中，复合材料风扇叶片的榫根也往往是由复合材料一体化制造成形，需要承受叶片转动过程中的离心载荷和气动力对叶片的气动载荷，是叶片中相对薄弱的位置，需要进行强度的测试，然而复合材料叶片(特别是宽弦复合材料大叶片)整体叶型在空间高度扭曲，实际静态试验时无法在叶身上实现载荷的加载，因此一般的测试方法主要是将叶片安装在转动装置中，通过高速转动来观测榫根是否发生损伤或断裂，而高速转动试验的代价高昂，且整体试验具有危险性，无法实现榫根强度的实时测试；而传统的复合材料风扇叶片静态力学测试装置仅仅只能够模拟简单的叶片单向载荷加载过程，却无法较为准确地实现解决叶片工作情况下的真实、复杂载荷的模拟。

相关技术中，有研究一种叶片拉伸试验机，能够在对叶片试件进行拉力加载前可以方便地对叶片试件进行对中，能够提高叶片拉力载荷的检测精度，但该方法仅能够模拟叶片在高速运转过程中所受到的离心力对榫根径向方向的影响，而无法模拟其他方向的综合挤压效应；相关技术中，有一种叶片扭转试验装置，能够通过弧形导轨以转换扭转夹头，实现叶片小扭角的试验研究，但该结构无法综合模拟复合材料风扇叶片榫根处所收到的复杂应力；相关技术中，有一种叶片疲劳性能试验机，能够对叶片施加三个方向的载荷并进行载荷调整，能够模拟离心力的静态拉力等多种载荷，但该装置无法聚焦并准确模拟榫头处所受到的复杂作用力。

随着动力装备对于复合材料风扇叶片的需求不断地提升，提出一种用于复合材料叶片榫根疲劳强度测试装置非常必要。

实用新型内容

针对现有技术的上述缺点和问题，本实用新型旨在提供一种叶片榫根疲劳强度测试装置，通过将叶片放置于榫根固定槽内，榫根固定槽与复合材料叶片榫根尺寸贴合，径向载荷施加轴、周向载荷施加轴通过施力工装向复合材料叶片榫根施加组合力载荷，通过无损检测系统开展榫根的实时内部分层及损伤检测，测试叶片榫根的抗疲劳强度，本方案能够采用等效的方法来实现针对叶片榫根结构的静态加载研究以及载荷调节，实现包括径向和周向载荷单独及组合施加，更准确反映榫根处受到的静态载荷、交变载荷情况，从而至少部分解决背景技术中所提及的上述技术问题之一。

本实用新型为解决其技术问题所采用的技术方案为：

一种叶片榫根的疲劳强度测试装置，包括：榫根固定槽、径向载荷施加轴、周向载荷施加块、径向施力工装、表面应变监控单元，其特征在于，

--所述榫根固定槽包括一底壁和一固定设置或一体形成在所述底壁上的侧壁，其中，

所述底壁上形成一与所述径向施力工装的底部相适配的凹陷，所述径向施力工装设置在所述凹陷中，所述凹陷的底部设置一沿竖直方向延伸的通孔，所述径向载荷施加轴沿竖直方向可移动地设置在所述通孔中且其顶部顶抵在所述径向施力工装的底部；

所述侧壁位于所述凹陷的一侧，且其内壁与待测叶片的榫根的一侧面相适配；

所述凹陷的另一侧，在所述底壁上设置所述周向载荷施加块，且所述周向载荷施加块的内壁与待测叶片的榫根的另一侧面相适配；