一种复合材料模拟件振动疲劳试验装置及试验方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于力学实验技术领域，具体涉及一种复合材料模拟件振动疲劳试验装置及试验方法。包括固定夹具(1),上压块(2)，后压块(3)、T型模拟件(4)和紧固螺栓。本发明专利技术通过紧固螺栓、上压块和后压块的协调固定，可实现对T型模拟件的均匀、稳定夹持。本装置通过螺纹固定于振动台上，并可实现稳定的振动疲劳加载，解决了振动疲劳试验中T型试件底板夹持面积小，夹持困难的问题。困难的问题。困难的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种复合材料模拟件振动疲劳试验装置及试验方法


[0001]本专利技术属于力学实验
，具体涉及一种复合材料模拟件振动疲劳试验装置及试验方法。

技术介绍

[0002]航空发动机叶片在服役过程中承受着振动载荷。发动机工作时由于气流或结构振动的影响而造成发动机叶片共振，属于高周振动疲劳载荷。模拟纤维增强金属基复合材料风扇叶片T型试件，在振动疲劳试验中存在竖直方向夹持面积小，夹持困难的问题。因此有必要开发一种适用于该型试样振动疲劳试验的力学加载装置，使之可利用振动台等激振设备实现该型试样的振动疲劳试验，为发动机叶片及材料的服役安全提供可靠地试验数据。

技术实现思路

[0003]鉴于现有技术的上述情况，本专利技术的目的是提供一种适用于T型模拟件振动疲劳加载的试验装置，以利用现有振动台等激振设备，实现该型试样的振动疲劳试验。
[0004]本专利技术的上述目的是利用以下技术方案实现的：
[0005]一种复合材料模拟件振动疲劳试验装置，包括固定夹具1、上压块2、后压块3、T型模拟件4；固定夹具1上端为矩形结构，具有矩形通孔10，矩形通孔10的一侧有通槽11，矩形通孔10后侧与通槽11相对位置有一矩形槽16，后压块3的矩形凸台31与矩形槽16滑动连接；T型模拟件4的立板41外侧的接触位置415与后压块3的接触平面34紧密配合；上压块2的底面23与T型模拟件4立板41的上平面411紧密配合，T型模拟件4的横板42通过通槽11伸出。
[0006]矩形通孔10的顶部设有两个螺纹通孔a12，在矩形通孔10内壁近开口11的位置有两个共面的接触平面14，在矩形通孔10的内侧底部有一与接触平面14相垂直的接触底面15，
[0007]固定夹具1矩形结构下端有一螺柱17与振动台动圈固定连接。
[0008]在矩形槽16位置设有两个螺纹通孔b13，矩形凸台31的顶面有两个圆形限位槽32,通过螺纹通孔b13的螺栓施力实现后压块3在水平方向上的运动。
[0009]上压块2为矩形结构，顶面有两个圆形限位槽22，通过矩形通孔10顶部的两个螺纹通孔a12及上压块2顶面的两个圆形限位槽的螺栓施加紧固力，使得上压块2的底面23与T型模拟件4立板41的上平面411紧密配合，同时使得立板41的下平面413和矩形通孔10的接触底面15紧密配合。
[0010]后压块3为矩形结构，前端中央位置有一圆弧凹槽33将前侧平面分为两个共面的接触平面34，接触平面34与T型模拟件41外侧的接触位置415紧密配合。
[0011]T型模拟件4为正交板材结构，其中立板41的上平面411和下平面413、立板41内侧的平面412、414以及它们在立板41对侧的位置的两个平面区域415为夹持区域。
[0012]一种复合材料模拟件振动疲劳试验装置的试验方法，开展T型模拟件振动疲劳试验时，首先将固定夹具1通过过渡工装固定在电磁振动台的动圈上；T型模拟件4的立板41装
入固定夹具1，横板42插入矩形通槽11，至T型模拟件4位于夹具1的正中央，并且让立板41的平面412、414与夹具1的接触平面14紧密接触；将后压块3的矩形凸台插入固定夹具1的矩形通槽16中，两个圆形限位槽32对准螺纹通孔b13，在螺纹通孔b13中装入螺丝，并向后压块3施力使其向前滑动，直至T型模拟件4的立板41被固定夹具1和后压块3共同夹紧；在T型模拟件立板41上沿插入上压块2,两个圆形限位槽22对准螺纹通孔a(12)，在螺纹通孔a12中装入螺丝，并向上压块2施力使立板41的上平面411和下平面413分别与上压块2和固定夹具1紧密接触；反复协调调节螺纹通孔a12、b13处的固定螺栓，至T型模拟件的立板41被完全固定；启动电磁振动台，通过扫频确定T型模拟件4的一阶共振频率，并在其一阶共振频率下持续激励，直至试验件发生疲劳损伤，停止试验。
[0013]本专利技术有益效果：本专利技术通过紧固螺栓、上压块和后压块的协调固定，可实现对T型模拟件的均匀、稳定夹持。本装置通过螺纹固定于振动台上，并可实现稳定的振动疲劳加载，解决了振动疲劳试验中T型试件底板夹持面积小，夹持困难的问题。
附图说明
[0014]图1是本专利技术所述T型模拟件的夹持位置和夹持方向示意图；
[0015]图2是本专利技术装置的三维装配图；
[0016]图3是本专利技术装置的固定夹具三视图；
[0017]图4是本专利技术装置的上压块三视图；
[0018]图5是本专利技术装置的后压块三视图；
[0019]图6是本专利技术装置的T型模拟件三视图。
[0020]其中：1
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固定夹具、2
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上压块、3
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后压块、4
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T型模拟件、10
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矩形通孔，11
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通槽、12
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螺纹通孔a、13
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螺纹通孔b、14
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接触平面、15
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接触底面、16
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矩形槽、17
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螺柱、22
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限位槽23
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底面、33
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圆弧凹槽、31
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矩形凸台、32
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圆形限位槽、33
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圆弧凹槽、34
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接触平面、41
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立板的、411
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上平面、412、414
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内侧的平面、413
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下平面、415
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平面区域
具体实施方式
[0021]为了更清楚地理解本专利技术的目的、技术方案及优点，以下结合附图及实例，对本专利技术进行进一步详细说明。
[0022]图1展示了本专利技术的应用对象T型模拟件。图中箭头指示的方向是该模拟被夹持固定的位置和紧固力方向。图中展示的夹持方式的特征在于：1、同时在垂直方向和水平方向施力夹持，2、根据T型件结构特点，分别在立板的上、下两部分施加均匀而对称的水平夹持力。图2展示了本专利技术三维装配结构，图3～图6详细图解说明了本专利技术所述装置的各零部件的结构图。图1为所述装置的固定夹具1，上部为矩形结构，具有矩形通孔10，在矩形通孔10的一侧有开口的通槽11，矩形通孔10的顶部有两个用于紧固的螺纹通孔a12,与通槽11相对位置的矩形通孔10后侧有两个螺纹通孔b13，在矩形通孔10内壁近通槽11的位置有两个共面的接触平面14，在矩形通孔10的内侧底部有一与接触平面14相垂直的接触底面15，在矩形通孔10内壁的后侧有一矩形槽16，固定夹具1的下部有一螺柱17与振动台动圈固定连接。图4为本专利技术所述装置的上压块2，其具有矩形结构，顶面有两个圆形限位槽22，用于和固定螺栓对位接触，通过矩形通孔10顶部两个螺纹通孔a12的螺栓施加紧固力，使得上压块2的
底面23与T型模拟件4立板41的上平面411紧密配合，同时使得立板41的下平面413和矩形通孔10的接触底面紧密配合。图5为本专利技术所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合材料模拟件振动疲劳试验装置，其特征在于：包括固定夹具(1)、上压块(2)、后压块(3)、T型模拟件(4)；固定夹具(1)上端为矩形结构，具有矩形通孔(10)，矩形通孔(10)的一侧有通槽(11)，矩形通孔(10)后侧与通槽(11)相对位置有一矩形槽(16)，后压块(3)的矩形凸台(31)与矩形槽(16)滑动连接；T型模拟件(4)的立板(41)外侧的接触位置(415)与后压块(3)的接触平面(34)紧密配合；上压块(2)的底面(23)与T型模拟件(4)立板(41)的上平面(411)紧密配合，T型模拟件(4)的横板(42)通过通槽(11)伸出。2.如权利要求1所述的复合材料模拟件振动疲劳试验装置，其特征在于：所述矩形通孔(10)的顶部设有两个螺纹通孔a(12)，在矩形通孔(10)内壁近开口(11)的位置有两个共面的接触平面(14)，在矩形通孔(10)的内侧底部有一与接触平面(14)相垂直的接触底面(15)。3.如权利要求1所述的复合材料模拟件振动疲劳试验装置，其特征在于：所述固定夹具(1)矩形结构下端有一螺柱(17)与振动台动圈固定连接。4.如权利要求1所述的复合材料模拟件振动疲劳试验装置，其特征在于：所述矩形槽(16)位置设有两个螺纹通孔b(13)，矩形凸台(31)的顶面有两个圆形限位槽(32),通过螺纹通孔b(13)的螺栓施力实现后压块(3)在水平方向上的运动。5.如权利要求2所述的复合材料模拟件振动疲劳试验装置，其特征在于：上压块(2)为矩形结构，顶面有两个圆形限位槽，通过矩形通孔(10)顶部的两个螺纹通孔a(12)及上压块(2)顶面的两个圆形限位槽的螺栓施加紧固力，使得上压块(2)的底面(23)与T型模拟件(4)立板(41)的上平面(411)紧密配合，同时使得立板(41)的下平面(413)和矩形通孔(10)的接触底面(15)紧密配合。6.如权利要求1所述的复合...

【专利技术属性】
技术研发人员：高至远，陈新，张琴，仲朝锋，王盼，姜伟，田鹏，叶序彬，王雅娜，
申请(专利权)人：中国航发北京航空材料研究院，
类型：发明
国别省市：