模拟轮盘旋转状态下应力应变的电磁加载试验方法和系统技术方案

技术编号:42419890 阅读:17 留言:0更新日期:2024-08-16 16:35
本发明专利技术涉及材料及发动机结构强度测试技术领域,具体涉及一种模拟轮盘旋转状态下应力应变的电磁加载试验方法和系统,包括步骤:S1,模拟旋转状态下轮盘应力应变分布的磁场设计;S2,电磁加载装置设计;S3,电磁载荷反馈与控制;S4,全场应变实时监测,本发明专利技术所述的模拟轮盘旋转状态下应力应变的电磁加载试验方法及系统能够实现对试验盘件的静止加载,且轮盘全场应力、应变分布与旋转状态时一致,可实现该载荷下轮盘裂纹扩展行为和全场应变的实时监测,还具有操作简单、可控性强、能量转化效率高、成本低、周期短、兼容性好等特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及材料及发动机结构强度测试,具体涉及一种模拟轮盘旋转状态下应力应变的电磁加载试验方法和系统


技术介绍

1、燃气涡轮发动机榫槽作为轮盘的危险部位,其几何结构精细,工作过程中受力复杂,在服役期间,榫头和榫槽同时承受着高温、叶片离心力和切向空气阻力,以及复杂的热-机械交变载荷、高低周疲劳载荷,往往是发生疲劳破坏失效的重点区域。为防止结构失效,保证轮盘与叶片安全可靠运行,对其开展结构强度测试是轮盘结构强度设计不可或缺的一环。

2、燃气涡轮发动机轮盘的载荷加载是轮盘结构强度测试的基础,无论是超转实验、低周疲劳裂纹扩展试验还是损伤容限设计,均需要对试验件的整体或局部施加载荷。目前轮盘载荷的试验方法包括发动机整机试验、基于整盘模拟件的高速旋转试验、基于菲力轮装置的整盘局部加载试验以及轮盘特征部位模拟件试验,不同试验方法的载荷加载方式存在如下的不足之处:

3、1)发动机整机试验启停成本极高:发动机整机试验的对象是真实轮盘构件,将装载有待测轮盘的燃气涡轮发动机启动至真实工况,在高温高压下对轮盘整体结构施加真实载荷。整机试验虽然最大程度上本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种模拟轮盘旋转状态下应力应变的电磁加载试验方法,其特征在于,包括步骤:

2.根据权利要求1所述的电磁加载试验方法,其特征在于,在所述步骤S1中,当轮盘结构为等厚圆盘式轮盘时,目标空间磁场的方向由轮盘结构的圆心沿半径向外发散,目标空间磁场的强度沿径向上线性分布,磁场形式为一环形辐射状磁场。

3.根据权利要求1所述的电磁加载试验方法,其特征在于,所述步骤S2包括:

4.根据权利要求1所述的电磁加载试验方法,其特征在于,在所述步骤S4中,在试验盘件上预制散斑图像,在全场应变实时监测时,利用摄像机连续拍摄试验盘件表面的散斑图像;并以试验开始前拍摄的轮盘模...

【技术特征摘要】

1.一种模拟轮盘旋转状态下应力应变的电磁加载试验方法,其特征在于,包括步骤:

2.根据权利要求1所述的电磁加载试验方法,其特征在于,在所述步骤s1中,当轮盘结构为等厚圆盘式轮盘时,目标空间磁场的方向由轮盘结构的圆心沿半径向外发散,目标空间磁场的强度沿径向上线性分布,磁场形式为一环形辐射状磁场。

3.根据权利要求1所述的电磁加载试验方法,其特征在于,所述步骤s2包括:

4.根据权利要求1所述的电磁加载试验方法,其特征在于,在所述步骤s4中,在试验盘件上预制散斑图像,在全场应变实时监测时,利用摄像机连续拍摄试验盘件表面的散斑图像;并以试验开始前拍摄的轮盘模拟件表面的散斑图像为参考图像,将试验过程中拍摄到的散斑图像与参考图像进行对比,基于数字图像相关技术对试验盘件全场动态应变场以及裂纹尺寸进行实时监测,分析载荷加载过程中各时刻试验盘件的表面应变分布与裂纹...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄大伟何振宇闫晓军
申请(专利权)人:北京航空航天大学
类型:发明
国别省市:

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