【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及航空发动机，特别地，涉及一种用于空气涡轮起动机整机环境振动试验的试验方法。此外，本专利技术还涉及一种用于空气涡轮起动机整机环境振动试验的的夹具。
技术介绍
1、空气涡轮起动机作为大飞机的辅助动力，其在设计定型前必须进行整机环境振动试验，以考核和评定整机在预期的使用环境中耐受振动的能力。目前，空气涡轮起动机整机环境振动试验都是直接通过夹具与空气涡轮起动机进行刚性连接，振动控制点多为夹具与振动台的连接处、转接段与空气涡轮起动机连接处及空气涡轮起动机的机体上，试验时，接受来自振动台的振动输入，并按照试验要求的振动试验谱及试验程序，对空气涡轮起动机进行振动考核，然后参照合格判断准则，对试验后的试验件的结构、性能等参数进行评估，确定试验件是否通过考核。
2、通过在振动台上对空气涡轮起动机进行整机环境振动试验时，经常出现由于夹具设计及振动控制测点布置不当的问题，使得空气涡轮起动机在试验要求的振动试验谱下出现欠考核或过考核的情况，试验时出现夹具与空气涡轮起动机连接处断裂，甚至发生空气涡轮起动机损坏的情况，最终造成得不到该型号空气涡轮起动机整机环境振动试验结果。而欠考核的空气涡轮起动机可能会出现实际装机后在飞机飞行中出现破坏，可能会造成空难；过考核可能会使得试验时出现夹具与空气涡轮起动机连接处断裂，甚至发生空气涡轮起动机损坏的情况。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种用于空气涡轮起动机整机环境振动试验的夹具，以解决现有的空气涡轮起动机整机环境振动试验易出现欠考核或过考
2、根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于空气涡轮起动机整机环境振动试验的试验方法，包括以下步骤：
3、s1、根据空气涡轮起动机的结构参数设计夹具本体，使得夹具本体与空气涡轮起动机形成组合体试验件且组合体试验件的重心位于振动台的中心线上；
4、s2、制造s1设计的夹具本体；
5、s3、将夹具本体安装在振动台上，并空气涡轮起动机与夹具本体连接；
6、s4以多个加速度传感器分别作为振动控制通道，以一个加速度传感器作为响应监测通道，对多个振动控制通道进行加权控制，按照试验要求的振动试验谱及试验程序，完成空气涡轮起动机的环境振动试验；
7、s5、每个轴向的功能振动试验完成后，对空气涡轮起动机及其附件进行外观检查、导电性检查和绝缘性检查。
8、进一步地，所述s1具体包括以下步骤，
9、通过对夹具本体与空气涡轮起动机形成的组合体试验件进行有限元分析，计算出夹具装置与空气涡轮起动机的组合体试验件在振动试验谱频率范围的模态，
10、当夹具本体在空气涡轮起动机的模态频率下存在耦合振动时，调整夹具本体的刚性，减小夹具本体在空气涡轮起动机的模态频率下的耦合振动；或者使得夹具本体在空气涡轮起动机的模态频率下的局部耦合振动不在振动控制通道的加速传感器位置处。
11、进一步地，所述s4中，对多个振动控制通道进行加权控制时，满足：
12、k1+k2+k3+k4+k5＝1
13、其中，k1为振动控制通道的第一加速度传感器的幅值加权系数，k2为振动控制通道的第二加速度传感器的幅值加权系数，k3为振动控制通道的第四加速度传感器的幅值加权系数，k4为振动控制通道的第五加速度传感器的幅值加权系数，k5为振动控制通道的第六加速度传感器的幅值加权系数。
14、根据本专利技术的另一方面，还提供一种用于空气涡轮起动机整机环境振动试验的夹具，包括上述的用于固定空气涡轮起动机的夹具本体及用于作为振动控制通道和/或响应监测通道的加速度传感器，其特征在于，所述夹具本体包括用于连接振动台的底座、垂直布设于所述底座上的固定板、布设于所述固定板的第一竖直侧面上的用于连接所述空气涡轮起动机的转接盘、用于固定所述转接盘与所述空气涡轮起动机的快卸环及布设于所述固定板的第二竖直侧面上的配重块，所述配重块与所述空气涡轮起动机分别位于所述固定板的两侧，以使得所述夹具本体与所述空气涡轮起动机形成的组合体试验件的重心位于所述底座的轴心线上。
15、进一步地，所述快卸环包括呈半圆筒形的第一快卸环、第二快卸环及螺栓，所述第一快卸环及第二快卸环的内圆弧壁面上均开设有卡槽，所述卡槽用于卡紧所述转接盘与所述空气涡轮起动机的连接处，所述第一快卸环的两端均布设有第一连接块，所述第二快卸环的两端均布设有第二连接块，所述第一连接块与所述第二连接块的抵接面沿水平方向布设，所述第一连接块和所述第二连接块上均开设有用于穿过所述螺栓的螺栓孔。
16、进一步地，所述第一快卸环和/或第二快卸环的顶端布设有用于安装所述加速度传感器的安装平台。
17、进一步地，所述加速度传感器包括布设于所述底座上的第一加速度传感器、布设于所述固定板的顶面上的第二加速度传感器、布设于所述空气涡轮起动机上的第三加速度传感器、布设于所述快卸环上的第四加速度传感器和第五加速度传感器及布设于所述第一快卸环或第二快卸环上的第六加速度传感器，所述第一加速度传感器、所述第二加速度传感器及所述第三加速度传感器沿竖直方向的投影均位于所述空气涡轮起动机的轴心线上，所述第四加速度传感器和第五加速度传感器沿所述空气涡轮起动机的径向方向水平方布。
18、进一步地，所述夹具本体还包括用于连接所述底座与所述固定板的加强筋板。
19、进一步地，所述固定板的顶端连接有弯折边，所述弯折边与所述固定板垂直连接。
20、进一步地，所述转接盘上开设有用于安装所述加速度传感器的备用孔。
21、本专利技术具有以下有益效果：
22、本专利技术的用于空气涡轮起动机整机环境振动试验的试验方法的优点是，第一，夹具本体采用配重的方式，使得夹具本体与空气涡轮起动机的组合体试验件的重心与振动台的中心线共线，能避免试验过程中振动台产生倾覆力矩，一方面，保证振动台的运动正确的传递给试验件，用于振动控制和监测响应的传感器尽量靠近试验件，从而得到更加可靠的试验结果，另一方面，能避免振动台损坏；第二，真实模拟空气涡轮起动机在飞机上的安装环境，通过仿真计算的方法，使得夹具本体与空气涡轮起动的机的组合体试验件在试验频率范围内无共振频率，避免了夹具装置及空气涡轮起动机在试验要求的振动试验谱频率范围内存在模态频率；同时，转接盘与空气涡轮起动机的连接处模拟空气涡轮起动机在飞机上的实际使用安装状态，试验时，振动控制采用多点加权控制的方式，相比单点控制(尤其是单点控制传感器位置处还存在振动耦合的情况下)更能体现振动台的输出，控制传感器位置靠近夹具装置/空气涡轮起动机连接处的夹具装置上，能避免试验过程出现欠考核或过考核的情况，从而对试验后的组合体试验件的结构、性能等参数参照合格判断准则进行评估，确定该型号空气涡轮起动机是否通过振动环境试验考核。
23、除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本专利技术作进一步详细的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于空气涡轮起动机整机环境振动试验的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的用于空气涡轮起动机整机环境振动试验的试验方法，其特征在于，所述S1具体包括以下步骤，
3.根据权利要求2所述的用于空气涡轮起动机整机环境振动试验的试验方法，其特征在于，所述S4中，对多个振动控制通道进行加权控制时，满足：
4.一种用于空气涡轮起动机整机环境振动试验的夹具，其特征在于，包括根据权利要求1至3中任一项的用于固定空气涡轮起动机(5)的夹具本体及用于作为振动控制通道和/或响应监测通道的加速度传感器(7)，
5.根据权利要求4所述的用于空气涡轮起动机整机环境振动试验的夹具，其特征在于，
6.根据权利要求5所述的用于空气涡轮起动机整机环境振动试验的夹具，其特征在于，
7.根据权利要求5或6所述的用于空气涡轮起动机整机环境振动试验的夹具，其特征在于，所述加速度传感器(7)包括布设于所述底座(1)上的第一加速度传感器(71)、布设于所述固定板(2)的顶面上的第二加速度传感器(72)、布设于所述空气涡轮起动
8.根据权利要求7所述的用于空气涡轮起动机整机环境振动试验的夹具，其特征在于，
9.根据权利要求7所述的用于空气涡轮起动机整机环境振动试验的夹具，其特征在于，
10.根据权利要求7所述的用于空气涡轮起动机整机环境振动试验的夹具，其特征在于，
...【技术特征摘要】
1.一种用于空气涡轮起动机整机环境振动试验的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的用于空气涡轮起动机整机环境振动试验的试验方法，其特征在于，所述s1具体包括以下步骤，
3.根据权利要求2所述的用于空气涡轮起动机整机环境振动试验的试验方法，其特征在于，所述s4中，对多个振动控制通道进行加权控制时，满足：
4.一种用于空气涡轮起动机整机环境振动试验的夹具，其特征在于，包括根据权利要求1至3中任一项的用于固定空气涡轮起动机(5)的夹具本体及用于作为振动控制通道和/或响应监测通道的加速度传感器(7)，
5.根据权利要求4所述的用于空气涡轮起动机整机环境振动试验的夹具，其特征在于，
6.根据权利要求5所述的用于空气涡轮起动机整机环境振动试验的夹具，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨伟新，王金舜，刘飞春，
申请(专利权)人：中国航发湖南动力机械研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。