考虑均匀及温度梯度的纤维增强复合薄壳旋转振动试验台制造技术

本发明专利技术涉及振动测试领域，具体是一种考虑均匀及温度梯度影响的高强气动载荷激励下纤维增强复合薄壳旋转试验台，包括整体式机身结构、旋转电机端纤维增强复合薄壳连接结构、移动座体处连接结构、试验台气动载荷激励结构、试验台气动载荷激励结构和非接触激光测试设备，本发明专利技术可实现在均匀及温度梯度影响下的旋转纤维增强复合薄壳进行非接触的高强气动载荷激励及测试。

【技术实现步骤摘要】
考虑均匀及温度梯度的纤维增强复合薄壳旋转振动试验台
本专利技术涉及振动测试领域，具体是一种考虑均匀及温度梯度影响的高强气动载荷激励下纤维增强复合薄壳旋转试验台。
技术介绍
纤维增强复合薄壳相对于金属薄壳，具有质量轻、承载压力大、抗冲击性能好、抗疲劳性能突出、绝缘性好等多种特点，目前正在被越来越多地应用于航空航天、船舶、海洋工程、兵器制造以及核工业等重要领域。工程实际中存在大量通过该类型材料制成的薄壳结构件，如航空发动机的复合材料鼓筒、海底深潜器用的复合材料耐压圆柱壳、液体火箭发动机燃烧室采用的耐高温复合材料壳体等，且随着它们的结构越来越复杂、工作环境越来越苛刻，其振动问题也越来越突出。目前，虽然有一些可以测试金属及复合材料薄壳旋转振动的试验台，但查阅相关专利，还没有公开的可以考虑均匀及温度梯度的影响的薄壳旋转振动试验台。另外，在其高速旋转时，现有的激励技术多利用接触式激励方法，在激励效果上存在很大问题，进而影响振动测试精度。针对现有问题，开发一种用于纤维增强复合薄壳旋转振动测试且考虑温度环境影响的试验台势在必行。
技术实现思路
针对现有的技术问题，本专利技术提供一种考虑均匀及温度梯度影响的高强气动载荷激励下纤维增强复合薄壳旋转试验台，通过丝杠调节移动座体的位置，将纤维增强复合薄壳安装在安装盘上，并通过安装板固定左端，后通过丝杠调节移动座体位置，使右侧安装盘与纤维增强复合薄壳接触，后用安装板进行固定右侧。使用旋转电机对纤维增强复合薄壳进行旋转加速；通过控制丝杠电机、中筒电机、加热管电机调节不同参数，开启空压机对纤维增强复合薄壳激励。本专利技术技术方案是：考虑均匀及温度梯度影响的高强气动载荷激励下纤维增强复合薄壳旋转试验台，包括整体式机身结构、旋转电机端纤维增强复合薄壳连接结构、移动座体处连接结构、试验台气动载荷激励结构、试验台气动载荷激励结构和非接触激光测试设备。所述整体式机身结构包括机身、移动座体、移动座体丝杠、旋转电机；机身两端为座体结构，分别安装有旋转电机和移动座体，移动座体通过安装在机身上的移动座体丝杠旋转进行移动。所述旋转电机端纤维增强复合薄壳连接结构包括纤维增强复合薄壳、旋转电机连接盘、左侧加热管安装盘、加热管左侧连接座；旋转电机上安装有旋转电机连接盘，旋转电机连接盘一侧有左侧加热管安装盘，加热管左侧连接座安装在左侧加热管安装盘上，纤维增强复合薄壳通过纤维增强复合薄壳安装板与左侧加热管安装盘相连接；所述纤维增强复合薄壳安装板、左侧加热管安装盘为绝热材料。所述移动座体处连接结构包括座体轴、电机连接筒、右侧加热管安装盘、加热管右侧连接座、丝杠电机、内筒电机及加热管电机；座体轴安装在移动座体上，座体轴一端安装有电机连接筒，电机连接筒端有右侧加热管安装盘，加热管右侧连接座安装在右侧加热管安装盘上，纤维增强复合薄壳通过纤维增强复合薄壳安装板与右侧加热管安装盘相连接，丝杠电机、内筒电机及加热管电机依次同心安装在电机连接筒中；所述纤维增强复合薄壳安装板、右侧加热管安装盘为绝热材料。所述试验台气动载荷激励结构包括中筒、内筒、滑柱、滑柱丝杠、导气管、空压机；在左侧加热管安装盘中间安装有中筒，中筒上有小孔，中筒另一端在安装辅材鼔筒后可嵌入右侧加热管安装盘；内筒置于中筒中央，连接在内筒电机上，内筒上有与中筒上分布相同的小孔；滑柱置于内筒中，滑柱可通过滑柱丝杠控制移动，滑柱丝杠安装在丝杠电机上；空压机通过导气管连接在座体轴上，座体轴与电机连接筒呈中空结构，气体通过电机连接筒进入纤维增强复合薄壳中进行激励；所述试验台气动载荷激励为非接触激励，通过控制中筒上小孔的开闭状态即可实现激励位置的调节。所述纤维增强复合薄壳两端有法兰结构用于安装。所述纤维增强复合薄壳安装板有四块，每侧两块用于纤维增强复合薄壳的安装。所述加热管连接座分左右两侧，每侧六个，均安装在左侧加热管安装盘与右侧加热管安装盘上的左侧连接座移动槽和右侧连接座移动槽中；加热管左侧连接座与加热管右侧连接座不同，右侧加热管连接座末端有长轴，长轴端通过加热管连杆连接到电机连接盘上，电机连接盘安装在加热管电机上，加热管电机转动，通过加热管连杆控制加热管，使加热管连接座在右侧连接座移动槽和左侧连接座移动槽中移动，实现加热管与纤维增强复合薄壳间距调节。所述座体轴为空心圆柱末端连接有空压机和导气管，前端连接电机连接盘。所述内筒置于中筒中，内筒旋转可以控制中筒小孔闭合；当中筒、内筒小孔打开时，通过滑柱移动可以控制气动载荷激励位置；所述滑柱为内部镂空圆柱，中心部分连接在丝杠上。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：试验台通过连杆结构控制了加热管与纤维增强复合薄壳间的距离，从而实现温度梯度控制；通过中筒与内筒配合可实现小孔开闭，以及滑柱位置调节实现激励位置的调节；通过旋转电机带动纤维增强复合薄壳进行高速旋转。温度控制与激励位置调节均通过电机控制，便于实现自动、精确控制，使获得的实验数据更准确。试验台可实现在均匀及温度梯度影响下的旋转纤维增强复合薄壳进行非接触的高强气动载荷激励。本专利技术安装板、左侧加热管安装盘、右侧加热管安装盘为绝热材料，安装之后可对纤维增强复合薄壳进行保温，使其温度恒定。附图说明图1是试验台斜二测图；图2是试验台主视图；图3是试验台俯视图；图4是试验台剖视图；图5是试验台激励机构去除纤维增强复合薄壳及安装板左侧图；图6是试验台激励机构去除纤维增强复合薄壳及安装板右侧图；图7是试验台激励机构剖视图；图8是试验台激励机构去除纤维增强复合薄壳、安装板、座体轴及电机连接筒；图9是中筒结构图；图10是滑柱传动结构图。图中：1-机身，2-纤维增强复合薄壳，3-空压机，4-导气管，5-移动座体丝杠，6-移动座体，7-座体轴，8-电机连接筒，9-右侧加热管安装盘，10-纤维增强复合薄壳安装板，11-左侧加热管安装盘，12-旋转电机连接盘，13-旋转电机，14-加热管左侧连接座，15-加热管，16-中筒，17-加热管右侧连接座，18-右侧连接座移动槽，19-左侧连接座移动槽，20-滑柱丝杠，21-丝杠电机，22-内筒电机，23-加热管电机，24-电机连接盘，25-加热管连杆，26-内筒，27-滑柱。具体实施方式图1是试验台斜二测图，图2是试验台主视图，图3是试验台俯视图，图4是试验台剖视图，图5是试验台激励机构去除纤维增强复合薄壳及安装板左侧图，图6是试验台激励机构去除纤维增强复合薄壳及安装板右侧图，图7是试验台激励机构剖视图，图8是试验台激励机构去除纤维增强复合薄壳、安装板、座体轴及电机连接筒，图9是中筒结构图，图10是滑柱传动结构图，如图所示：考虑均匀及温度梯度影响的高强气动载荷激励下纤维增强复合薄壳旋转试验台，包括整体式机身结构、旋转电机端纤维增强复合薄壳连接结构、移动座体处连接结构、试验台气动载荷激励结构、试验台气动载荷激励结构和非接触激光测试设备。所述整体式机身结构包括机身1、移动座体6、移动座体丝杠5、旋转电机13；机身1两端为座体结构，分别安装有旋转电机13和移动座体6，移动座体6通过安装在机身上的移动座体丝杠5旋转进行移动。所述旋转电机端纤维增强复合薄壳连接结构包括纤维增强复合薄壳2、旋转电机连接盘12、左侧加热管安装盘11、加热管左侧连接座14；旋转电机13上安装有旋本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.考虑均匀及温度梯度影响的高强气动载荷激励下纤维增强复合薄壳旋转试验台，其特征在于：包括整体式机身结构、旋转电机端纤维增强复合薄壳连接结构、移动座体处连接结构、试验台气动载荷激励结构、试验台气动载荷激励结构和非接触激光测试设备。

【技术特征摘要】
1.考虑均匀及温度梯度影响的高强气动载荷激励下纤维增强复合薄壳旋转试验台，其特征在于：包括整体式机身结构、旋转电机端纤维增强复合薄壳连接结构、移动座体处连接结构、试验台气动载荷激励结构、试验台气动载荷激励结构和非接触激光测试设备。2.根据权利要求1所述的考虑均匀及温度梯度影响的高强气动载荷激励下纤维增强复合薄壳旋转试验台，其特征在于：所述整体式机身结构包括机身、移动座体、移动座体丝杠、旋转电机；机身两端为座体结构，分别安装有旋转电机和移动座体，移动座体通过安装在机身上的移动座体丝杠旋转进行移动。3.根据权利要求1所述的考虑均匀及温度梯度影响的高强气动载荷激励下纤维增强复合薄壳旋转试验台，其特征在于：所述旋转电机端纤维增强复合薄壳连接结构包括纤维增强复合薄壳、旋转电机连接盘、左侧加热管安装盘、加热管左侧连接座；旋转电机上安装有旋转电机连接盘，旋转电机连接盘一侧有左侧加热管安装盘，加热管左侧连接座安装在左侧加热管安装盘上，纤维增强复合薄壳通过纤维增强复合薄壳安装板与左侧加热管安装盘相连接；所述纤维增强复合薄壳安装板、左侧加热管安装盘为绝热材料。4.根据权利要求1所述的考虑均匀及温度梯度影响的高强气动载荷激励下纤维增强复合薄壳旋转试验台，其特征在于：所述移动座体处连接结构包括座体轴、电机连接筒、右侧加热管安装盘、加热管右侧连接座、丝杠电机、内筒电机及加热管电机；座体轴安装在移动座体上，座体轴一端安装有电机连接筒，电机连接筒端有右侧加热管安装盘，加热管右侧连接座安装在右侧加热管安装盘上，纤维增强复合薄壳通过纤维增强复合薄壳安装板与右侧加热管安装盘相连接，丝杠电机、内筒电机及加热管电机依次同心安装在电机连接筒中；所述纤维增强复合薄壳安装板、右侧加热管安装盘为绝热材料。5.根据权利要求1所述的考虑均匀及温度梯度影响的高强气动载荷激励下纤维增强复合薄壳旋转试验台，其特征在于：所述试验台气动载荷激励结构包括中筒、内筒、滑柱、滑柱丝杠、导气管、空压机；在左侧加热管安装盘中...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晖，贾辰强，李小彭，陈曦，高志辉，于春喜，王进，闻邦椿，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21