一种整体叶盘等效气动弹性试验系统技术方案

技术编号:46572934 阅读:3 留言:0更新日期:2025-10-10 21:18
本发明专利技术涉及一种整体叶盘等效气动弹性试验系统,包括计算‑采集‑控制系统和激振器‑结构系统;计算‑采集‑控制系统包括气动力计算模块、数据采集模块、集中气动力加载控制模块;激振器‑结构系统包括电涡流位移传感器和试验台;所述电涡流传感器实时采集各个叶片指定采集点的位移信号,将位移信号转为电压信号,通过数据传输线输入至气动力计算模块的计算机硬件中。本发明专利技术通过构建位移采集和输入‑实时计算‑气动力输出系统,利用电涡流传感器采集所有叶片的位移信号,利用实时计算硬件和气动力降阶模型来计算实时气动力,并通过激振器来输出至整体叶盘,实现整体叶盘在内流场中受到的流固耦合效应的等效模拟。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及航空发动机试验设备,具体为一种整体叶盘等效气动弹性试验系统


技术介绍

1、航空发动机正朝着高推重比、高负荷的方向发展,对其各个部件的动力学性能也提出了更高的要求。整体叶盘是发动机内部的关键受载部件,其为了适应发动机更高的性能要求,也朝着紧凑化、轻薄化的方向发展,与之相对应地,整体叶盘的轻薄化也使得其与发动机内部之间的双向流固耦合效应愈发显著,其气动弹性动力学问题也愈发不容忽视。而发动机试车试验费用高昂、干扰因素众多,且难以获取整体叶盘的精确动力学信息。因此,搭建相应的等效气动弹性试验台,以地面激振设备来模拟流场,研究整体叶盘的气动弹性动力学特性,对整体叶盘早期的动力学设计和在线健康检测有重要意义。

2、目前针对整体叶盘的早期的动力学试验大多没有考虑双向流固耦合因素,其大多关注整体叶盘自身的结构动力学特性,如固有频率、结构振型、模态阻尼比等,进而将其结构动力学特性导入至流固解耦的气动弹性分析中。这种分析方法在整体叶盘拥有较高的刚度和质量比的情况下可以满足工程精度要求,而在整体叶盘柔性日渐增大的情况下则存在较大误差。


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【技术保护点】

1.一种整体叶盘等效气动弹性试验系统,其特征在于,包括计算-采集-控制系统和激振器-结构系统;

2.根据权利要求1所述的一种整体叶盘等效气动弹性试验系统,其特征在于,所述气动力计算模块(1)根据叶片的实时位移信号,计算实时气动力,并将其转换为电压信号,通过数据传输线输出至集中气动力加载控制模块(3),通过数据采集模块(2)输出叶片的位移信号和力信号。

3.根据权利要求1所述的一种整体叶盘等效气动弹性试验系统,其特征在于,所述试验台包括整体叶盘试验件上顶盖整体叶盘试验件(4)、整体叶盘试验件上顶盖(6)、整体叶盘下底座(7)、试验基台(8)、激振器底座(9a)、激振...

【技术特征摘要】

1.一种整体叶盘等效气动弹性试验系统,其特征在于,包括计算-采集-控制系统和激振器-结构系统;

2.根据权利要求1所述的一种整体叶盘等效气动弹性试验系统,其特征在于,所述气动力计算模块(1)根据叶片的实时位移信号,计算实时气动力,并将其转换为电压信号,通过数据传输线输出至集中气动力加载控制模块(3),通过数据采集模块(2)输出叶片的位移信号和力信号。

3.根据权利要求1所述的一种整体叶盘等效气动弹性试验系统,其特征在于,所述试验台包括整体叶盘试验件上顶盖整体叶盘试验件(4)、整体叶盘试验件上顶盖(6)、整体叶盘下底座(7)、试验基台(8)、激振器底座(9a)、激振器底座(9b)、激振器底座(9c)和激振器(10);所述整体叶盘试验件(4)通过螺栓安装在整体叶盘试验件上顶盖(6)和整体叶盘试验件下底座(7)之间,下底座(7)通过若干螺栓安装在试验基台(8)上,所述电涡流位移传感器(5)通过万向支架固定在整体叶盘的叶片上方。

4.根据权利要求3所述的一种整体叶盘等效气动弹性试验系统,其特征在于,所述激振器(10)通过三个固定底座固定在试验基台(8)上;所述激振器底座(9a)通过螺栓固定在基台上,激振器底座(9b)和激振器底座(9a)通过螺栓连接于两者自身的滑轨上;所述激振器底座(9c)和激振器底座(9b)以螺栓连接于各自的滑轨上。

5.根据权利要求4所述的一种整体叶盘等效气动弹性试验系统...

【专利技术属性】
技术研发人员:侯磊徐谦任双兴昌泽元伊海铭李忠刚
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学
类型:发明
国别省市:

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