用于冲击测试中的人工鸟制造的方法和装置制造方法及图纸

本文描述了用于在冲击测试中的人工鸟制造的方法和装置。一种生成用于冲击测试的人工鸟的装置，包括模具生成器，模具生成器基于鸟类标识来形成模具；模具填充器，模具填充器用第一层碎冰和第二层碎冰填充模具；压缩机，压缩机用于压缩第一层碎冰或第二层碎冰中的至少一个的冰表面，以在冰表面上形成压痕；和冷冻器，冷冻器将模具内的碎冰层重新冷冻，形成人工鸟。人工鸟。人工鸟。

【技术实现步骤摘要】
用于冲击测试中的人工鸟制造的方法和装置


[0001]本公开总体上涉及飞行器部件测试，更具体地，涉及用于在冲击测试中人工鸟制造的方法和装置。

技术介绍

[0002]涡轮发动机是一些最广泛使用的动力生成技术。燃气涡轮是内燃机的一个示例，它使用燃烧的空气
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燃料混合物来产生热气体，使涡轮自旋，从而生成动力。燃气涡轮的应用可以在飞行器、火车、轮船、发电机、气体压缩机和泵中找到。例如，现代飞行器依靠各种燃气涡轮发动机作为推进系统的一部分来生产推力，包括涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机、涡轮螺旋桨发动机和加力涡轮喷气发动机。这种发动机包括燃烧区段、压缩机区段、涡轮区段和入口，以高热效率提供高动力输出。
[0003]基于飞行器的燃气涡轮的部件测试包括评估发动机对鸟击的响应。鸟击会导致永久变形、推力突然降低和/或潜在的发动机故障。考虑到不可避免的鸟击的发动机设计可用于降低因鸟吸入而造成的潜在损害的严重程度(例如，鸟进入发动机入口或冲击发动机结构)。可以开发人工鸟来模拟吸入测试期间鸟的质量、形状、密度和/或冲击效应。然而，再现真实鸟的物理特性(例如，包括不同的鸟物种)可能具有挑战性并且缺乏一致性。因此，用于测试飞行器部件的人工鸟制造的一致且可再现的方法将在该技术中受到欢迎。

技术实现思路

[0004]公开了用于冲击测试中的人工鸟制造的方法和装置。
[0005]某些示例包括生成用于冲击测试的人工鸟的装置。该示例装置包括基于鸟类标识来形成模具的模具生成器、用第一层碎冰和第二层碎冰填充模具的模具填充器、以及压缩第一层碎冰或第二层碎冰中的至少一个的冰表面以在冰表面上形成压痕的压缩机。示例装置包括将模具内的碎冰层重新冷冻以形成人工鸟的冷冻器。
[0006]某些示例提供了一种生成用于冲击测试的人工鸟的方法。示例方法包括基于鸟类标识来形成模具，用第一层碎冰和第二层碎冰填充模具，以及压缩第一层碎冰或第二层碎冰中的至少一个的冰表面以在冰表面上形成压痕。示例方法包括重新冷冻模具内的碎冰层以形成人工鸟。
[0007]某些示例提供了一种制造用于冲击测试的人工鸟的方法。该示例方法包括压碎与期望的人工鸟重量对应的冰量，将第一层碎冰安置在模具内，压缩第一层碎冰的顶部，以及润湿第一层的压缩的顶部。该示例方法包括在第一层上安置第二层碎冰。
附图说明
[0008]图1A图示了基于本文公开的装置和方法的使用示例模具用分层冰形成的示例人工鸟组件。
[0009]图1B图示了基于本文公开的示例方法的图1A的人工鸟的示例切割，以确定形成的
区段的密度。
[0010]图1C图示了使用图1A的人工鸟的示例性冲击测试，以确定发动机部件对鸟吸入影响的抵抗力。
[0011]图2是可以实现本文公开的示例的人工鸟制造器的示例实施方式的框图。
[0012]图3图示了表示示例机器可读指令的流程图，该示例机器可读指令可以被执行以实现图2的示例人工鸟制造器。
[0013]图4图示了表示示例机器可读指令的流程图，该示例机器可读指令可以被执行以在使用图2的示例人工鸟制造器制造人工鸟期间用碎冰填充圆柱形模具。
[0014]图5是构造成执行图3和/或图4的指令以实现图2的示例人工鸟制造器的示例处理平台的框图。
[0015]这些附图不符合比例。相反，可以在附图中增大层或区域的厚度。一般而言，在整个附图和随附的书面说明中使用相同的参考编号来指代相同或类似的部件。如在该专利中使用的，声明任何部分(例如，层、膜、区、区域或板)以任何方式在(例如，安置在、定位在、设置在或形成在等)另一部分上，表示参考部分与另一部分接触，或者参考部分位于另一部分上方且一个或多个中间部分位于其间。除非另有说明，否则连接引用(例如，附接、联接、连接和接合)将被广义地解释，并且可以包括元件集合之间的中间构件和元件之间的相对移动。因此，连接引用不一定推断两个元素直接连接并且以固定关系彼此连接。说明任何部分与另一部分“接触”意味着两个部分之间没有中间部分。虽然附图显示了具有干净线条和边界的层和区域，但是这些线条和/或边界中的一些或全部可以理想化。实际上，边界和/或线可以是不可观察的、混合的和/或不规则的。
具体实施方式
[0016]飞行器操作期间的鸟吸入可能发生在飞行的任何阶段，但在起飞、初始爬升、进近和/或着陆期间最常见。虽然小型飞行器更有可能遭受结构损坏(例如，控制面损坏、挡风玻璃穿透等)，但大型飞行器会遭受基于发动机的鸟吸入，由于撞击效应而导致飞行仪表功能丧失，引起潜在的局部或完全失去控制和/或错误的仪表读数。飞行器前发动机的任何部分都可能被鸟撞击，包括入口安装部件(例如入口传感器)、鼻锥、风扇或压缩机转子上的自旋器、发动机保护设备(例如入口屏障过滤器)、发动机入口导向轮叶组件和/或风扇或压缩机叶片。在一些示例中，第一级旋转叶片(例如，任何风扇或压缩机转子的第一暴露级)易遭受鸟吸入事件和/或鸟撞击。因此，发动机需要设计和结构上和/或操作上耐受的构造，以承受鸟吸入事件。在一些示例中，评估发动机承受鸟吸入和/或冲击的能力可以基于对各种鸟大小、潜在速度、目标位置和/或转子速度的测试。可以开发人工鸟来模拟各种鸟物种的质量、形状、密度和/或冲击效应。
[0017]可以使用临界冲击参数(CIP)来确定由于鸟吸入而对发动机造成的最大冲击损坏，根据鸟质量、鸟速度、风扇或转子速度、鸟冲击或瞄准位置和/或风扇或转子叶片几何形状来表示。例如，CIP可以是风扇叶片前缘应力或任何其他设计特征和/或参数(例如，要考虑用于冲击测试的最限制参数)。CIP可以基于所使用的发动机结构和/或子结构的类型(例如，涡轮风扇第一级风扇叶片、带有部分跨度护罩的风扇叶片、无护罩的宽弦风扇叶片等)而有所不同，并且还取决于鸟速度或鸟质量(例如，鸟质量的变化会影响鸟吸入期间产生的
切片质量)。例如，CIP可以是前缘应力、叶片根部应力(例如，对于第一级风扇叶片)、叶片偏移产生的护罩脱落(例如，对于具有部分跨度护罩的风扇叶片)、或者导致尾部叶片冲击的燕尾槽中的叶片扭曲(例如，对于无护罩的宽弦风扇叶片)。
[0018]可以进行小、中和/或单个大的鸟吸入测试，以确保发动机对潜在鸟吸入的耐受性并符合监管指南。例如，如果发动机缺乏足够的强度和/或对鸟吸入事件的抵抗力，鸟碎片冲击会损坏关键的内部部件(例如，容纳燃料、机油、高压引气管线等的框架支柱或支柱整流罩)。因此，应研究鸟撞击的影响，以考虑旋转部件、压缩机外壳强度、潜在叶片故障和/或发动机结构和/或轴的强度。此外，可以评估发动机对大鸟吸入的响应，以考虑发动机不平衡负载、喘振相关负载、扭矩负载和/或轴向负载的影响。例如，测试可以侧重于针对核心主流道和/或风扇面区域上的人造鸟(例如，允许鸟目标在发动机的前脸上均匀分布)，确定特定的鸟大小是否通过发动机入口进入转子叶片，和/或识别发动机是否能够在鸟吸入事件后保持特定的起飞动力或推力水平。
[0019]确定发动机对吸入事件的响应的当前方法可以包括在飞行器部本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生成用于冲击测试的人工鸟的装置，其特征在于，所述装置包括：模具生成器，所述模具生成器基于鸟类标识来形成模具；模具填充器，所述模具填充器用第一层碎冰和第二层碎冰填充所述模具；压缩机，所述压缩机压缩所述第一层碎冰或所述第二层碎冰中的至少一个的冰表面，以在所述冰表面上形成压痕；和冷冻器，所述冷冻器将所述模具内的碎冰层重新冷冻，以形成人工鸟。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括切割器，所述切割器将所述人工鸟切割成相同大小的区段，以确定至少一个所述区段的密度。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，其中，所述鸟类标识包括鸟重量，所述鸟重量用于确定用于填充所述模具的碎冰的总量。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，其中，所述压缩机使用扁平捣固器或楔形捣固器来将一个或多个压缩冲程施加到所述冰表面。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括喷雾器，在将所述第二层碎冰安置在...

【专利技术属性】
技术研发人员：尼古拉斯，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：