一种航空发动机变刚度变阻尼卡箍支架及其制备方法技术

本发明专利技术属于航空发动机部件领域，具体涉及一种航空发动机变刚度变阻尼卡箍支架及其制备方法。本发明专利技术的技术方案如下：一种航空发动机变刚度变阻尼卡箍支架，包括架体、盖板、螺钉和变刚度变阻尼材料填充块，所述架体和盖板为L形结构，所述架体设有沿其中心线对称分布的多个腔室，变刚度变阻尼材料填充块过度配合放置在所述腔室内，所述盖板通过所述螺钉与所述架体安装在一起且将变刚度变阻尼材料填充块封堵在所述架体内。本发明专利技术提供的航空发动机变刚度变阻尼卡箍支架，在低振情况下，卡箍支架为低刚度小阻尼状态，在振动加大时，卡箍支架刚度及阻尼变大,达到降低卡箍支架本身及其连接的航空发动机卡箍、管路振动的目的。管路振动的目的。管路振动的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种航空发动机变刚度变阻尼卡箍支架及其制备方法


[0001]本专利技术属于航空发动机部件领域，具体涉及一种航空发动机变刚度变阻尼卡箍支架及其制备方法。

技术介绍

[0002]航空发动机卡箍支架作为连接件，不仅起着连结支撑作用，而且在对于减小发动机在工作过程中产生的振动也具有很大作用。目前现有的卡箍支架为单一刚度，单一阻尼，由于航空发动机工作过程机匣经常受到转子系统不平衡振动的影响，与其连接的卡箍支架、卡箍、管路系统经常发生振动超标与疲劳破坏现象。上述航空发动机外部管路系统零部件的振动破坏问题，已经成为引起发动机其他故障的重要因素之一，非常有必要对卡箍支架本身的振动抑制问题进行研究。
[0003]目前，人们对一些变刚度变阻尼结构已进行了初步的研究，专利技术了一些可变刚度，可变阻尼的装置，但都存在一些问题。专利CN106522378A，为形状记忆合金变刚度变阻尼限位保护隔震装置，采用一些机械结构能保证支座不发生失稳，但机构约束复杂，且触发变刚度变阻尼条件识别不够精确，变刚度变阻尼效果不明显，另外，目前并没有同时兼具变刚度跟变阻尼效果的卡箍支架，只是在对单一功能的支架有初步研究；专利CN210390744 U，介绍了一种可变刚度的支架，但其实现变刚度的手段是在安装孔上更换不同刚度的加强筋，每次均需要主动拆卸更换；专利CN109505962 A，为一种可变支撑刚度的C形支架，其调节支撑橡胶的预压缩量来实现刚度调节的结构过于复杂化，并且橡胶体在长期服役过程中，其性能也会逐渐退化，会使其变刚度效果难以得到保障；专利CN112498708A为一种航空无人机以及航空发动机安装支架，通过该发动机的安装支架的支撑端与飞机进行连接，再配合橡胶垫实现减振，但其支架的结构外形比较复杂，不易连接安装，橡胶在长期使用后其减振效果难以得到保证，且减振效果不明显；专利CN211502049 U，涉及一种航空发动机移动支架，具有减轻移动支架重量减小推移拉动航空发动机的难度的效果，但是支架不具备变刚度变阻尼效果；专利CN109333417A，公开了一种轻型航空发动机可调节安装支架,包括支撑框架,旋转组件和夹持组件，但其配合较多，也不适用于卡箍的安装形式，同时也不具备变刚度变阻尼效果，不能起到减振隔振作用；专利CN210977682 U，提供了一种活塞式航空发动机支架,包括固定框、上支撑杆和下支撑杆，但其安装比较复杂，适用范围不广，且不具备变刚度变阻尼效果，对连接的卡箍与管路结构也没有隔振减振作用。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种航空发动机变刚度变阻尼卡箍支架及其制备方法，在低振情况下，卡箍支架为低刚度小阻尼状态，在振动加大时，卡箍支架刚度及阻尼变大,达到降低卡箍支架本身及其连接的航空发动机卡箍、管路振动的目的。
[0005]本专利技术的技术方案如下：
[0006]一种航空发动机变刚度变阻尼卡箍支架，包括架体、盖板、螺钉和变刚度变阻尼材
料填充块，所述架体和盖板为L形结构，所述架体设有沿其中心线对称分布的多个腔室，变刚度变阻尼材料填充块过度配合放置在所述腔室内，所述盖板通过所述螺钉与所述架体安装在一起且将变刚度变阻尼材料填充块封堵在所述架体内。
[0007]进一步地，所述的航空发动机变刚度变阻尼卡箍支架，所述架体包括互相垂直的架体一和架体二，所述腔室数量为12个，架体一及架体二分别设有6个所述腔室，所述腔室沿垂直所述架体中心线方向布置数量为两个。
[0008]进一步地，所述的航空发动机变刚度变阻尼卡箍支架，所述变刚度变阻尼材料填充块包括包裹壳和多个变刚度变阻尼结构件，多个变刚度变阻尼结构件放置在所述包裹壳内。
[0009]进一步地，所述的航空发动机变刚度变阻尼卡箍支架，所述变刚度变阻尼结构件数量为9个，在所述包裹壳内分布方式为三行三列。
[0010]进一步地，所述的航空发动机变刚度变阻尼卡箍支架，所述变刚度变阻尼结构件包括弹性体、形状记忆合金条、阻尼材料层和形状记忆合金螺旋丝；所述弹性体包括弹性体材料和弹性体包裹层，所述弹性体包裹层将所述弹性体材料包裹成型；四个所述形状记忆合金条均匀布置在所述弹性体周围，所述阻尼材料层设置在所述形状记忆合金条外型面上，对四个所述形状记忆合金条施加向内的压紧力并将所述弹性体、形状记忆合金条及阻尼材料层塞入所述形状记忆合金螺旋丝内。
[0011]进一步地，所述的航空发动机变刚度变阻尼卡箍支架，所述螺钉与所述盖板之间设有垫片。
[0012]上述的航空发动机变刚度变阻尼卡箍支架的制备方法，包括如下步骤：
[0013]1)将弹性体材料放置在弹性体包裹层内包裹成型成为弹性体；
[0014]2)将四个形状记忆合金条均匀布置在所述弹性体周围；
[0015]3)将阻尼材料涂抹在所述形状记忆合金条外型面上形成所述阻尼材料层；
[0016]4)对四个所述形状记忆合金条施加向内的压紧力并将所述弹性体、形状记忆合金条及阻尼材料层塞入所述形状记忆合金螺旋丝内形成变刚度变阻尼结构件；
[0017]5)将9个变刚度变阻尼结构件以三行三列方式置于所述包裹壳中，形成变刚度变阻尼材料填充块；
[0018]6)将12个变刚度变阻尼材料填充块分别过度配合放置在12个所述腔室内；
[0019]7)将所述盖板通过所述螺钉与所述架体安装在一起且将变刚度变阻尼材料填充块封堵在所述腔室内。
[0020]本专利技术的有益效果为：本专利技术的航空发动机变刚度变阻尼卡箍支架，能够根据振动剧烈程度引起的内部温度升高，而实现刚度的变化；其架体强度会满足其在低振动环境之下的基本强度要求，当振动加剧时，由于内部各结构的变化，腔室内部结构会变得更加致密，从而使得支撑结构变多，会提升卡箍支架的刚度；本专利技术中的阻尼材料层具有黏弹性，其阻尼性能受温度和频率的影响较大，当振动加剧时，随着温度的升高，阻尼材料将更倾向于黏流态，同时本专利技术中的弹性体也由变形之前的紧密状态转变为疏松状态，这两部分都使得架体内部阻尼增强。
附图说明
[0021]图1为航空发动机变刚度变阻尼卡箍支架外观图；
[0022]图2为航空发动机变刚度变阻尼卡箍支架装配关系示意图；
[0023]图3为变刚度变阻尼材料填充块与腔室装配关系示意图；
[0024]图4为变刚度变阻尼材料填充块变形之前结构图；其中，(a)为变刚度变阻尼材料填充块变形前结构示意图，(b)为形状记忆合金条变形前示意图，(c)为形状记忆合金螺旋丝变形前示意图；
[0025]图5为变刚度变阻尼材料填充块变形之后结构图；其中，(a)为变刚度变阻尼材料填充块变形后结构示意图，(b)为形状记忆合金条变形后示意图，(c)为形状记忆合金螺旋丝变形后示意图。
具体实施方式
[0026]如图1
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4所示，一种航空发动机变刚度变阻尼卡箍支架，包括架体1、盖板2、螺钉3和变刚度变阻尼材料填充块5，所述架体1和盖板2为L形结构，所述架体1设有沿其中心线对称分布的12个腔室，变刚度变阻尼材料填本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种航空发动机变刚度变阻尼卡箍支架，其特征在于，包括架体、盖板、螺钉和变刚度变阻尼材料填充块，所述架体和盖板为L形结构，所述架体设有沿其中心线对称分布的多个腔室，变刚度变阻尼材料填充块过度配合放置在所述腔室内，所述盖板通过所述螺钉与所述架体安装在一起且将变刚度变阻尼材料填充块封堵在所述架体内。2.根据权利要求1所述的航空发动机变刚度变阻尼卡箍支架，其特征在于，所述架体包括互相垂直的架体一和架体二，所述腔室数量为12个，架体一及架体二分别设有6个所述腔室，所述腔室沿垂直所述架体中心线方向布置数量为两个。3.根据权利要求1所述的航空发动机变刚度变阻尼卡箍支架，其特征在于，所述变刚度变阻尼材料填充块包括包裹壳和多个变刚度变阻尼结构件，多个变刚度变阻尼结构件放置在所述包裹壳内。4.根据权利要求3所述的航空发动机变刚度变阻尼卡箍支架，其特征在于，所述变刚度变阻尼结构件数量为9个，在所述包裹壳内分布方式为三行三列。5.根据权利要求4所述的航空发动机变刚度变阻尼卡箍支架，其特征在于，所述变刚度变阻尼结构件包括弹性体、形状记忆合金条、阻尼材料层和形状记忆合金螺旋丝；所述弹性体包括弹性体材料和弹性体包裹层，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘中华，李晖，田飞，谷建霏，徐鹤松，张长龙，周伟，陆鹏旭，尹通志，韩清凯，林君哲，马辉，汪博，高东武，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：