一种叶片前缘模拟件外物损伤缺口的制备装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种叶片前缘模拟件外物损伤缺口的制备装置及方法，装置由定位夹具、圆柱座、压头、压板共4大部件组成：圆柱座固定在试验台上；定位夹具使用螺栓固定在试验台上；试验件置于定位夹具中，定位夹具利用圆柱座的两个相对向下的开槽与圆柱座固定；定位夹具两端的凸台限制圆柱座沿开槽的槽向移动；压头位于圆柱座另外两个相对的、向上的开槽中，与试验件顶部需制备缺口的位置接触；压板位于顶部，利用重物坠落冲击产生缺口。

【技术实现步骤摘要】
一种叶片前缘模拟件外物损伤缺口的制备装置及方法
本专利技术属于航空发动机
，具体涉及一种叶片前缘模拟件外物损伤缺口的制备装置及方法。
技术介绍
航空发动机被称为工业制造中的“皇冠上的明珠”，航空发动机中的压气机叶片在工作过程中，沙石等外物冲击导致叶片前缘产生缺口，在气流激振及离心载荷作用下，将显著降低叶片抗疲劳性能。在航空发动机设计规范GJB241-87与GJB242-87中提到，由小的硬度较高的颗粒造成的损伤被称为外物损伤(ForeignObjectDamage,简称FOD)，且发动机的叶片需要达到一定的高周疲劳寿命。因此，有必要开展外部损伤所致缺口对压气机叶片疲劳性能的研究，而在实验室环境下实现叶片前缘缺口的有效制备，是开展上述研究的关键。通常实验室中缺口的制备有三种方法，分别是空气炮法，摆锤法与准静态法。三种方法各有优劣。目前大多数文献中缺口制备采用的方法是空气炮法。胡绪腾等人在参考文献(胡绪腾,贾旭,朱自佳,等.凹坑型硬物损伤对TC4材料疲劳强度的影响[J].航空动力学报,2018,33(4):969-979.)中采用了空本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种叶片前缘模拟件外物损伤缺口的制备装置，其特征在于，包括：/n定位夹具(1)、圆柱座(2)、压头(3)与压板(4)；/n定位夹具(1)固定于试验台上；/n定位夹具(1)有一条狭长的开槽用于夹持试验件；/n圆柱座(2)内壁有两个相对向下的开槽和两个相对向上的开槽，且相互垂直；/n定位夹具(1)利用圆柱座(2)所述相对向下的开槽与圆柱座(2)固定；/n压头(3)放在圆柱座(2)所述相对向上的开槽中，压头(3)的头部与试验件顶部需制备缺口的位置接触；/n盖上压板(4)，利用重物坠落撞击压板(4)，通过压头(3)将力传递给试验件产生需要制备的缺口。/n

【技术特征摘要】
1.一种叶片前缘模拟件外物损伤缺口的制备装置，其特征在于，包括：
定位夹具(1)、圆柱座(2)、压头(3)与压板(4)；
定位夹具(1)固定于试验台上；
定位夹具(1)有一条狭长的开槽用于夹持试验件；
圆柱座(2)内壁有两个相对向下的开槽和两个相对向上的开槽，且相互垂直；
定位夹具(1)利用圆柱座(2)所述相对向下的开槽与圆柱座(2)固定；
压头(3)放在圆柱座(2)所述相对向上的开槽中，压头(3)的头部与试验件顶部需制备缺口的位置接触；
盖上压板(4)，利用重物坠落撞击压板(4)，通过压头(3)将力传递给试验件产生需要制备的缺口。


2.根据权利要求1所述装置，其特征在于：压头(3)在圆柱座(2)所述相对向上的开槽中上下运动，所述需要制备的缺口的深度：
d＝H-h-d1+n×d2
其中，H为所述装置的未装垫片时的整体高度，即试验台到压板顶部的高度；h为圆柱座的高度；d1为压板的厚度；n为调整垫片的个数；d2为单个调整垫片的厚度，所述垫片位于定位夹具上表面的中间，在安装试验件前放置。


3.根据权利要求1或2所述装置，其特征在于：在定位夹具(1)的两端包含两个凸台，限制定位夹具(1)沿圆柱座(2)的所述相对向上的开槽的槽向运动。


4.根据权利要求1或2所述装置，其特征在于：所述压头(3)预先经淬火处理，所述淬火处理包括将所述压头(3)在840℃条件下加热10分钟，热处理后选择水淬的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛建兴，郭小军，刘建新，鄢林，胡殿印，徐畅，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，中国航发湖南动力机械研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11