[发明专利]一种高温应变计振动疲劳试验装置及试验方法

说明书

本发明涉及高温振动疲劳试验技术领域，尤其涉及一种高温应变计振动疲劳试验装置及试验方法。应用在高温环境下有效的对高温应变计进行振动疲劳试验，研究高温应变计的疲劳规律以及对高温应变计的疲劳寿命进行考核。包括:夹具、高温加热炉、被测件、激振杆、激振设备、温度控制柜、高温应变计、数据采集系统；被测件顶端、被测件本体和高温应变计处于高温状态中，同时对被测件激振端进行激振，通过数据采集系统用于实时监控高温加热炉内高温应变计的应变波形图，根据应变波形图判断高温应变计是否发生疲劳破坏，记录高温应变计发生疲劳破坏时被测件受载的循环次数，所述循环次数即为高温应变计的高温振动疲劳寿命。

技术领域

本发明涉及高温振动疲劳试验技术领域，尤其涉及一种高温应变计振动疲劳试验测试装置及试验方法。

背景技术

应变计技术作为重要的研究测试保障条件，在航空发动机研制过程中应用广泛，离开应变计技术很多整机测试项目和零部件试验甚至无法进行。航空发动机的热端部件工作环境严苛，而热端部件故障往往会给飞机和发动机造成严重的事故，在研究热端部件力学行为和使用寿命时，采用高温应变计进行测试是非常重要的有效途径。

在动态测试中，高温应变计可直接测量航空发动机叶片、轮盘、轴等部件某些位置的应力、应变，或作为加速度、位移传感器，将测试结果进行换算转变为所需参量。在经过长时间的动态测试后，高温应变计的测量误差往往会逐渐增大导致测量结果不准确，严重时甚至出现完全断裂的现象，使测试过程无法进行，这是由于应变计产生疲劳破坏从而导致了测量失效。

高温应变计测试技术成本很高，试验测试中损耗的数量大，每年的损失在百万以上。因此，有必要研究一种高温应变计振动疲劳试验装置及试验方法，用于在高温环境下有效的对高温应变计进行振动疲劳试验，研究高温应变计的疲劳规律以及对高温应变计的疲劳寿命进行考核。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种高温应变计振动疲劳试验系统及试验方法，用于在高温环境下有效的对高温应变计进行振动疲劳试验，研究高温应变计的疲劳规律以及对高温应变计的疲劳寿命进行考核。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种高温应变计振动疲劳试验装置包括:夹具、高温加热炉、被测件、激振杆、激振设备、温度控制柜、高温应变计、数据采集系统；所述被测件包括：被测件顶端，被测件本体；被测件本体一端为被测件顶端，被测件本体另一端为被测件激振端，被测件激振端；所述夹具的后端固定安装在温度控制柜上方，夹具前端沿中心线伸入高温加热炉内部进行固定；所述被测件顶端固定安装在夹具前端，通过移动高温加热炉的位置保证所述被测件顶端和所述被测件本体位于高温加热炉内，被测件激振端位于高温加热炉炉口外且位于激振杆顶端的上方,所述激振杆下端与激振设备通过螺纹连接；所述高温应变计以喷涂方式安装在靠近夹具前端的被测件本体上，所述数据采集系统与高温应变计通过外部测量导线相连接；在与夹具前端相对的所述高温加热炉的炉门中心位置开设有供被测件穿过的炉口。

所述温度控制柜包括柜体及温度控制器，温度控制器通过导线与高温加热炉上的热电偶连接，通过热电偶在高温加热炉内进行温度监测并反馈给温度控制器，温度控制器控制高温加热炉将被测件加热至预设温度并使被测件始终保持预设温度。

所述高温加热炉为圆筒状，高温加热炉的炉口为与被测件的尺寸相适应的矩形，所述高温加热炉通过热辐射的形式进行加热，所述高温加热炉加热温度范围为20℃至1250℃。

所述高温加热炉托架有和高温加热炉配合的轨道，所述高温加热炉通过轨道安装于高温加热炉托架上，高温加热炉托架固定在温度控制柜的延伸平台上，高温加热炉炉体通过高温加热炉托架上的轨道与高温加热炉托架移动连接，高温加热炉炉体可通过轨道进行前后位置调整，而后通过限位机构锁死。

所述激振设备按照预设频率提供激振力，所述预设频率接近所述被测件的共振频率，所述激振设备固定在减振底座上，减振底座底部有减振垫，减震垫材料为橡胶。