涡轮叶片气膜孔孔周的应变测量方法技术

本公开涉及涡轮叶片技术领域，尤其涉及一种涡轮叶片气膜孔孔周的应变测量方法。该应变测量方法包括：提供一涡轮叶片的试验件，该试验件上设有多个气膜孔；在试验件的表面上制作散斑，并使散斑区域覆盖各个气膜孔；根据试验件的表面尺寸和受载后的变形量，预估出试验件的视野范围；将采集相机安装在支撑架上，并结合预估出的视野范围对采集相机进行调整；对具有散斑的试验件进行拉伸试验，并利用采集相机采集试验件在拉伸过程中的散斑图像；对采集相机采集到的散斑图像进行后期处理，以得到气膜孔孔周的应变数据。该应变测量方法能够实现气膜孔的非接触测量，从而更好地分析气膜孔的孔周在试验过程中的应变情况。

【技术实现步骤摘要】
涡轮叶片气膜孔孔周的应变测量方法
本公开涉及涡轮叶片
，尤其涉及一种涡轮叶片气膜孔孔周的应变测量方法。
技术介绍
在航空发动机中，提高涡轮的进口温度有利于提高发动机功率、效率等性能，相应地，航空发动机的涡轮叶片普遍采用高温力学性能卓越的镍基单晶合金制造而成。随着发动机推重比的不断提高，涡轮进口温度已远远超过了镍基单晶合金可承受的极限温度，因此，通常在涡轮叶片上加工出气膜孔，并利用冷却气膜将涡轮叶片与高温气体隔离，从而有效阻止高温燃气和涡轮叶片之间的对流换热，进而降低了涡轮叶片的壁面温度。当然，气膜孔的引入破坏了涡轮叶片的结构完整性，严重影响到涡轮叶片的结构强度。同时，气膜孔的孔径较小、密布排列，导致在气膜孔周围出现多孔干涉效应，进一步增加了气膜孔孔周应力应变场的复杂性。因此，获取气膜孔孔周的应力情况在涡轮叶片的研发过程中至关重要。目前，对气膜孔应力场的研究几乎都是通过有限元软件建立模型进行分析，但是，气膜孔的孔径较小、数量多、密布排列，使得涡轮叶片在网格划分时难度较大，进而严重影响了获得气膜孔孔周应变场的可行性和准本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种涡轮叶片气膜孔孔周的应变测量方法，其特征在于，所述应变测量方法包括：/n提供一涡轮叶片的试验件，所述试验件上设有多个气膜孔；/n在所述试验件的表面上制作散斑，并使散斑区域覆盖各个所述气膜孔；/n根据所述试验件的表面尺寸和受载后的变形量，预估出所述试验件的视野范围；/n将采集相机安装在支撑架上，并结合所述视野范围对所述采集相机进行调整；/n对具有散斑的所述试验件进行拉伸试验，并利用所述采集相机采集拉伸过程中所述试验件上的散斑图像；/n对所述采集相机采集到的散斑图像进行后期处理，以得到所述气膜孔孔周的应变数据。/n

【技术特征摘要】
1.一种涡轮叶片气膜孔孔周的应变测量方法，其特征在于，所述应变测量方法包括：
提供一涡轮叶片的试验件，所述试验件上设有多个气膜孔；
在所述试验件的表面上制作散斑，并使散斑区域覆盖各个所述气膜孔；
根据所述试验件的表面尺寸和受载后的变形量，预估出所述试验件的视野范围；
将采集相机安装在支撑架上，并结合所述视野范围对所述采集相机进行调整；
对具有散斑的所述试验件进行拉伸试验，并利用所述采集相机采集拉伸过程中所述试验件上的散斑图像；
对所述采集相机采集到的散斑图像进行后期处理，以得到所述气膜孔孔周的应变数据。


2.根据权利要求1所述的应变测量方法，其特征在于，在所述试验件的表面上制作散斑，包括：
在所述试验件的表面上均匀地喷射白色漆；
在所述试验件的表面上喷射黑色漆，并使所述黑色漆以点状均匀地散落到所述试验件的表面上，以形成白底黑点的散斑；
其中，所述白色漆和所述黑色漆在所述试验件的表面上的覆盖率各占50％。


3.根据权利要求1所述的应变测量方法，其特征在于，结合所述视野范围对所述采集相机进行调整，包括：
调整所述采集相机的高度和方位，以使所述采集相机正对所述试验件；
结合所述视野范围对所述采集相机的焦距和所述采集相机的光圈进行调整。


4.根据权利要求3所述的应变测量方法，其特征在于，结合所述视野范围对所述采集相机的焦距和所述采集相机的光圈进行调整，包括：
将所述采集相机的光圈调至最大，以使所述试验件在所述采集相机中的图像的景深最小；
调整所述采集相机的清晰度，并将所述采集相机的光圈调至所述视野范围需要的大小。


5.根据权利要求3所述的应变测量方法，其特征在于，在对所述采集相机的焦距和所述采集相机的光圈进行调节之后，结合所述视野范围对所述采集相机进行调整，还包括：
将所述采集相机的模式切换到散斑图像采集模式，并结合所述视野范围对所述采集相机进行标定。...

【专利技术属性】
技术研发人员：温志勋，王平，李萌，尹倩，张诚江，岳珠峰，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61