一种二元矢量喷管扩张调节片强度试验装置制造方法及图纸

本申请提供了一种二元矢量喷管扩张调节片强度试验装置，该扩张调节片强度试验装置包括：与真实发动机结构中设置在扩张调节片上侧的A9拉杆结构相同的A9拉杆陪试件；固定设置在基础平台上的承载立柱；连接A9拉杆陪试件及承载立柱的可调拉杆组件，通过调节可调拉杆组件的长度控制所述A9拉杆陪试件施加于扩张调节片试验件上的约束角度；具有多个连接耳座的承载盒，所述承载盒通过所述连接耳座连接扩张调节片试验件以模拟真实发动机结构中收敛调节片与扩张调节片的连接状态，所述承载盒内部具有半封闭腔体且所述承载盒固定安装在基础平台上；设置在承载盒的半封闭腔体内的加载气囊，通过使加载气囊膨胀而向承载盒上的扩张调节片试验件施加均布载荷。节片试验件施加均布载荷。节片试验件施加均布载荷。

【技术实现步骤摘要】
一种二元矢量喷管扩张调节片强度试验装置


[0001]本申请属于航空发动机结构试验
，特别涉及一种二元矢量喷管扩张调节片强度试验装置。

技术介绍

[0002]二元矢量喷管由于结构形式简洁，易于实现矢量推进，便于与飞机后机身实现一体化设计，利于隐身，因此在航空发动机中较为常用。二元矢量喷管结构中的扩张调节片作为喷管的核心构件，其强度要求较高，需要进行强度考核。扩张调节片通常为薄板结构，承受的载荷有气体内压和外部机械载荷。
[0003]如图1所示为现有技术中小尺寸的扩张调节片试验结构10，作动器11通过力传感器12和Y字形支架13施加载荷到调节片试验件14上，调节片试验件14的下方为钢珠15，用以模拟均布载荷，钢珠15通过承载盒16和平台17限制，作动器11加载的力值由压力载荷与调节片试验件的面积反算得出。
[0004]上述试验方案存在如下问题：
[0005]1)如图1所示，为了防止钢珠15挤出，调节片试验件14需安装于承载盒16内部且外廓仅留有很小间隙，只能实现对调节片试验件14下壁面的整体加载，无法实现调节片试验件14的局部压力加载；
[0006]2)由于结构特点，此方案中，钢珠15与调节片试验件14为点接触，造成局部点加载，难以真实模拟扩张调节片的均布压力载荷；加载后钢珠16流动性受限，加载中心和外侧势必造成载荷不均，对于尺寸更大、变形更大的二元喷管构件更加不适用，且反算载荷后引入其他因素的误差，降低了加载准确性；
[0007]3)当扩张调节片尺寸(例如大于5000cm3)为小尺寸调节片的十几倍时，同等压力下承载盒16承载的载荷更大，承载结构无法满意承载要求。

技术实现思路

[0008]本申请的目的是提供了一种二元矢量喷管扩张调节片强度试验装置，以解决或减轻
技术介绍
中的至少一个问题。
[0009]本申请的技术方案是：1.一种二元矢量喷管扩张调节片强度试验装置，包括：
[0010]与真实发动机结构中设置在扩张调节片上侧的A9拉杆结构相同的A9拉杆陪试件；
[0011]固定设置在基础平台上的承载立柱；
[0012]连接所述A9拉杆陪试件及承载立柱的可调拉杆组件，通过调节所述可调拉杆组件的长度控制所述A9拉杆陪试件施加于扩张调节片试验件上的约束角度；
[0013]具有多个连接耳座的承载盒，所述承载盒通过所述连接耳座连接扩张调节片试验件以模拟真实发动机结构中收敛调节片与扩张调节片的连接状态，所述承载盒内部具有半封闭腔体且所述承载盒固定安装在基础平台上；
[0014]设置在承载盒的半封闭腔体内的加载气囊，通过使加载气囊膨胀而向承载盒上的
扩张调节片试验件施加均布载荷。
[0015]在本申请优选实施方式中，所述承载立柱面向扩张调节片试验件的一侧设有耳座，所述可调拉杆组件铰接于所述耳座上。
[0016]在本申请优选实施方式中，所述可调拉杆组件包括左支撑杆、右支撑杆和转接段，所述左支撑杆和右支撑杆均一端为单耳结构、另一端为螺纹结构，所述左支撑杆和右支撑杆的单耳结构分别用于与承载立柱和A9拉杆陪试件铰接，所述转接段两端均为螺纹结构且分别与支撑杆和右支撑杆的螺纹连接，所述螺纹结构被配置为：转动所述转接段能够使左支撑杆和右支撑杆相互靠近或远离。
[0017]在本申请优选实施方式中，所述左支撑杆和右支撑杆通过球铰连接所述耳座或A9拉杆陪试件。
[0018]在本申请优选实施方式中，在转接段的两侧设置锁紧螺母，当通过转动所述转接段而使扩张调节片试验件的约束角度满足试验要求时，通过锁紧螺母而锁紧所述转接段。
[0019]在本申请优选实施方式中，所述承载盒包括底板，所述底板上固定有侧板，通过侧板与底板围城半封闭腔体，在其一的侧板上固定有若干个分体式的安装座，通过所述安装座连接扩张调节片试验件。
[0020]在本申请优选实施方式中，每个安装座至少具有一个连接耳座。
[0021]在本申请优选实施方式中，所述承载盒的长度和宽度适配于扩张调节片试验件的加载区域。
[0022]在本申请优选实施方式中，所述加载气囊包括橡胶气囊和金属气嘴，所述橡胶气囊和金属气嘴通过粘接形式固定。
[0023]在本申请优选实施方式中，所述金属气嘴具有延长边，内外两层橡胶气囊将所述延长边3粘接在中间层。
[0024]本申请提供的二元矢量喷管扩张调节片强度试验装置参照与扩张调节片相连的收敛调节片的结构设计，同时采用二力杆结构的可调拉杆组件，保证支反力满足试验要求，试验边界条件应尽量模拟发动机真实状态，试验装置具有通用性，试验结果真实有效。
[0025]本申请提供的二元矢量喷管扩张调节片强度试验装置采用加载气囊加压的方式对扩张调节片试验件施加压力载荷，加载气囊可与扩张调节片试验件的加载区域充分接触，可实现大尺寸扩张调节片的局部强度试验的压力加载，且加载压力均匀，加载准确性高。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本申请提供的技术方案，下面将对附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本申请的一些实施例。
[0027]图1为现有技术的扩张调节片加载结构示意图。
[0028]图2为二元矢量喷管扩张调节片实际装配结构示意图。
[0029]图3为扩张调节片受力情况示意图。
[0030]图4为扩张调节片加载区域示意图。
[0031]图5为本申请的二元矢量喷管扩张调节片强度试验装置示意图。
[0032]图6为本申请的二元矢量喷管扩张调节片强度试验装置俯视图。
[0033]图7为本申请的承载盒俯视图。
[0034]图8为本申请的承载盒K
‑
K向剖视图。
[0035]图9为本申请的加载气囊结构示意图。
[0036]图10为本申请的金属气嘴与橡胶气囊连接示意图。
[0037]附图标记：
[0038]10
‑
小尺寸的扩张调节片试验结构
[0039]11
‑
作动器
[0040]12
‑
力传感器
[0041]13
‑
Y字形支架
[0042]14
‑
调节片试验件
[0043]15
‑
钢珠
[0044]16
‑
承载盒
[0045]20
‑
实际装配结构
[0046]21
‑
作动筒耳座
[0047]22
‑
A9作动筒
[0048]23
‑
A9拉杆
[0049]24
‑
扩张调节片
[0050]25
‑
收敛调节片
[0051]30
‑
扩张调节片强度试验装置
[0052]31
‑
承载立柱，
[0053]311
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二元矢量喷管扩张调节片强度试验装置，其特征在于，包括：与真实发动机结构中设置在扩张调节片上侧的A9拉杆结构相同的A9拉杆陪试件；固定设置在基础平台上的承载立柱；连接所述A9拉杆陪试件及承载立柱的可调拉杆组件，通过调节所述可调拉杆组件的长度控制所述A9拉杆陪试件施加于扩张调节片试验件上的约束角度；具有多个连接耳座的承载盒，所述承载盒通过所述连接耳座连接扩张调节片试验件以模拟真实发动机结构中收敛调节片与扩张调节片的连接状态，所述承载盒内部具有半封闭腔体且所述承载盒固定安装在基础平台上；设置在承载盒的半封闭腔体内的加载气囊，通过使加载气囊膨胀而向承载盒上的扩张调节片试验件施加均布载荷。2.如权利要求1所述的二元矢量喷管扩张调节片强度试验装置，其特征在于，所述承载立柱面向扩张调节片试验件的一侧设有耳座，所述可调拉杆组件铰接于所述耳座上。3.如权利要求1或2所述的二元矢量喷管扩张调节片强度试验装置，其特征在于，所述可调拉杆组件包括左支撑杆、右支撑杆和转接段，所述左支撑杆和右支撑杆均一端为单耳结构、另一端为螺纹结构，所述左支撑杆和右支撑杆的单耳结构分别用于与承载立柱和A9拉杆陪试件铰接，所述转接段两端均为螺纹结构且分别与支撑杆和右支撑杆的螺纹连接，所述螺纹结构被配置为：转动所述转接段能够使左支...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏洪吉，霍成民，李岩，李正，张鹏，
申请(专利权)人：中国航发沈阳发动机研究所，
类型：发明
国别省市：