一种热载联合试验装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种热载联合试验装置。所述热载联合试验装置包括承力墙、线性模组、导流罩、隔热板、辐射加热系统、加载系统、第一温度传感器、第二温度传感器、温度控制系统；其中，所述辐射加热系统设置在所述线性模组上，所述辐射加热系统用于为所述试验件加热；所述温度控制系统与所述试验件连接，用于控制所述试验件边界区域的温度；所述线性模组能够相对所述承力墙运动，从而改变辐射加热系统与试验件加温区域的垂直方向距离。本申请的热载联合试验装置通过线性模组的运动从而能够根据需要改变试验件表面温度场分布，提高了辐射加热系统的加热能力，提高了整个试验的效率。 1

【技术实现步骤摘要】
一种热载联合试验装置
本专利技术涉及飞行器热载联合试验
，特别是涉及一种热载联合试验装置。
技术介绍
现今飞行器的飞行速度越来越高，而飞行器在飞行过程中会受到气动载荷、增压载荷、以及严重的气动加热联合作用，气动加热导致飞行器结构强度和刚度降低，影响飞行器的承载能力，因而在飞行器设计和定型过程中，需要开展飞行器结构件的热载联合试验。在热载联合试验中，既需要对试验件施加热载荷，还需要同时对试验件施加力载荷，并且试验件的边界条件还要与设计要求一致。这就对热载联合试验的装置提出了较高的技术要求，一般可采用石英灯管辐射加热满足热载荷的要求，但随着试验要求的温度越来越高，甚至高达1000℃，在电力资源有限的情况下或多型号试验同时进行时，往往会出现难以实现极限温度的情况。此外，试验温度的提高会严重影响试验设备的运行，甚至损坏试验设备和仪器；然而，最关键的是，热载联合试验不同于高温隔热试验(高温隔热试验中，一般是整个试验件进行温度加载)，试验不仅考察力载荷引起的形变，还关注热应力引起的形变，因而试验件不仅要满足力载荷边界条件，还要满足温度边界条件，并且一般为常温～100℃范围，这就对试验提出了更高的要求，因为试验边界区域不仅受灯管辐射加热影响，还受到试验件自身热传导的影响，必须采用冷却方法处理，以往的处理方法是对试验件边界处的夹具进行水冷，但是这样会带来两个问题：一是随着试验温度的提高，温度加载速率的提高，采用水冷的方法仅对夹具附近的试验件边界有效果，但难以满足整个边界区域的温度要求，并且水冷的方式在试验控制上也较难精确控制温度；另一方面，试验温度的提高可能会造成夹具内的冷却水汽化，使冷却腔内的气压增大，造成试验安全事故。此外，为了实现试验件表面温度场均匀性以及极值温度的加载要求，还需要通过多次的调试试验对加热器的高度进行手动调整，不仅费时费力，而且难以做到精确调节。因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种热载联合试验装置来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。为实现上述目的，本专利技术提供一种热载联合试验装置，用于对试验件进行热载联合试验，所述试验件包括试验件边界区域以及试验件加温区域，所述热载联合试验装置包括承力墙、线性模组、导流罩、隔热板、辐射加热系统、加载系统、第一温度传感器、第二温度传感器、温度控制系统；其中，所述线性模组安装在所述承力墙的一侧上；所述导流罩安装在所述承力墙的安装有线性模组的一侧上；所述试验件的试验件边界区域设置在所述导流罩内；所述辐射加热系统设置在所述线性模组上；所述第二温度传感器安装在所述试验件边界区域上；所述第一温度传感器安装在所述试验件加温区域上；所述试验件加温区域的远离所述试验件边界区域的一端与加载系统连接；所述隔热板设置在所述辐射加热器周侧；所述辐射加热系统设置在所述线性模组上，所述辐射加热系统用于为所述试验件加热；所述温度控制系统与所述试验件连接，用于控制所述试验件边界区域的温度；所述线性模组能够相对所述承力墙运动，从而改变辐射加热系统与试验件加温区域5的垂直方向距离。优选地，所述承力墙的底部固定在地轨上。优选地，所述加载系统包括作动筒连接杆、滑轮、力传感器、液压作动筒；其中，所述作动筒连接杆的一端安装在所述试验件加温区域的远离所述试验件边界区域的一端；另一端通过滑轮与液压作动筒连接；所述力传感器设置在所述滑轮与所述液压作动筒之间。优选地，所述作动筒连接杆的内部为空心腔；所述加载系统进一步包括连接杆水冷管路，所述连接杆水冷管路一端与所述作动筒连接杆，另一端与水冷却设备连接。优选地，所述热载联合试验装置进一步包括测量系统以及控制系统；其中，所述控制系统分别与测量系统、线性模组连接；所述测量系统分别与所述第一温度传感器、第二温度传感器连接；其中，所述测量系统能够接收所述第一温度传感器和/或第二温度传感器的传递的信息，并将信息传递给所述控制系统；所述控制系统能够控制所述线性模组运动，从而调节所述辐射加热系统与所述试验件加温区域在垂直方向上的距离。优选地，所述线性模组包括固定部、电机、运动部以及加热器支架；其中，所述固定部设置在所述承力墙上；所述运动部设置在所述固定部上且能够相对所述固定部运动；所述电机的控制端与所述控制系统连接，所述电机的输出端与所述运动部连接；所述运动部上设置有所述加热器支架；所述加热器支架上设置有所述辐射加热系统。优选地，所述辐射加热系统包括石英灯管、加热器底座、灯管夹以及反射板；其中，石英灯管通过灯管夹安装在加热器底座的灯管安装槽内；加热器底座面向石英灯管的一侧表面上安装有高硅氧棉毡隔热材料；所述加热器底座内部设置有空腔，通过螺纹杆与水冷却设备连接；所述加热器底座安装在线性模组上；所述反射板安装在加热器底座上的反射板安装槽内。优选地，所述反射板内部设置有空心腔，所述空心腔与水冷设备连接。优选地，所述反射板面向加热器底座的一侧表面采用抛光处理或高反射率材料涂层。优选地，所述温度控制系统包括低温储罐、蝶阀、低温流量计、变频风机、液氮喷嘴；其中，所述低温流量计与所述测量系统连接；所述变频风机通过蝶阀的控制端与所述控制系统连接；所述蝶阀的输入端与所述低温储罐连接；所述蝶阀的输出端与所述液氮喷嘴的输入端连接；所述液氮喷嘴的输出端与所述导流罩连接；所述变频风机于所述导流罩连接。本申请的热载联合试验装置通过线性模组的运动从而能够根据需要改变试验件表面温度场分布，提高了辐射加热系统的加热能力，提高了整个试验的效率。附图说明图1是本申请第一实施例的热载联合试验装置的结构示意图。图2是图1所示热载联合试验装置的辐射加热系统的结构示意图。图3是图1所示热载联合试验装置的作动筒连接杆的结构示意图。附图标记：1承力墙13滑轮2线性模组14第一温度传感器3试验件边界区域15第二温度传感器4导流罩16测量系统5试验件加温区域17控制系统6隔热板18低温储罐8反射板19蝶阀9作动筒连接杆20低温流量计10连接杆水冷管路21变频风机11液压作动筒22液氮喷嘴12力传感器具体实施方式为使本专利技术实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。下面结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术保护范围的限制。图1是本申请第一实施例的热载联合试验装置的结构示意图。图2是图1所示热载联合试验装置的辐射加热系统的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热载联合试验装置，用于对试验件进行热载联合试验，所述试验件包括试验件

【技术特征摘要】
1.一种热载联合试验装置，用于对试验件进行热载联合试验，所述试验件包括试验件边界区域(3)以及试验件加温区域(5)，其特征在于，所述热载联合试验装置包括承力墙(1)、线性模组(2)、导流罩(4)、隔热板(6)、辐射加热系统、加载系统、第一温度传感器(14)、第二温度传感器(15)、温度控制系统；其中，所述线性模组(2)安装在所述承力墙(1)的一侧上；所述导流罩(4)安装在所述承力墙(1)的安装有线性模组(2)的一侧上；所述试验件的试验件边界区域(3)设置在所述导流罩(4)内并与承力墙连接；所述辐射加热系统设置在所述线性模组(2)上；所述第二温度传感器(15)安装在所述试验件边界区域(3)上；所述第一温度传感器(14)安装在所述试验件加温区域(5)上；所述试验件加温区域(5)的远离所述试验件边界区域(3)的一端与加载系统连接；所述隔热板(6)设置在所述辐射加热器(7)周侧；所述辐射加热系统设置在所述线性模组(2)上，所述辐射加热系统用于为所述试验件加热；所述温度控制系统与所述试验件连接，用于控制所述试验件边界区域(3)的温度；所述线性模组(2)能够相对所述承力墙运动，从而改变辐射加热系统与试验件加温区域(5)的垂直方向距离。2.如权利要求1所述的热载联合试验装置，其特征在于，所述承力墙(1)的底部固定在地轨上。3.如权利要求1所述的热载联合试验装置，其特征在于，所述加载系统包括作动筒连接杆(9)、滑轮(13)、力传感器(12)、液压作动筒(11)；其中，所述作动筒连接杆(9)的一端安装在所述试验件加温区域(5)的远离所述试验件边界区域(3)的一端；另一端通过滑轮(13)与液压作动筒(11)连接；所述力传感器(12)设置在所述滑轮(13)与所述液压作动筒(11)之间。4.如权利要求3所述的热载联合试验装置，其特征在于，所述作动筒连接杆(9)的内部为空心腔；所述加载系统进一步包括连接杆水冷管路(10)，所述连接杆水冷管路(10)一端与所述作动筒连接杆(9)，另一端与水冷却设备连接。5.如权利要求1所述的热载联合试验装置，其特征在于，所述热载联合试验装置进一步包括测量系统(16)以及控制系统(17)；其中，所述控制系统(17)分别与测量系统(16)、线性模组(2)连接；所述测量系统(16)分...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鑫，张雪飞，何乾强，李炳秀，李双书，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁,21