石英灯辐射加热的振动试验装置制造方法及图纸

技术编号:8958317 阅读:176 留言:0更新日期:2013-07-25 02:49
本发明专利技术为了克服开放空间中加热效率低、热量流失快的缺点,提供一种封闭式的石英灯辐射加热方式模拟高温热环境,并在该高温热环境下实现结构振动的试验装置。本发明专利技术的结构为:包括有箱门的箱体,箱体上方有观测窗,观测窗上设有激光传感器;箱体内部分布有石英灯阵列和热电偶;箱体下方有一开口,振动发生器置于箱体底部,激振顶杆由此开口伸入箱体内,激振顶杆上方安装有夹具。本发明专利技术采用全封闭的箱体保存热量,加热效率高,加热效果强。利用非接触式的激光传感器直接测试高温热环境下的结构振动,减少了测试误差。石英灯阵列用不同的温度控制器独立控制,加热时可以模拟不同方向的受热,与飞行器气动加热的实际情况更加吻合。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种在高温热环境下实现振动的试验装置。特别涉及一种采用石英灯辐射加热的方式模拟高温热环境,并在该高温热环境下实现结构振动的试验装置。
技术介绍
在航空、航天领域,随着飞行器飞行马赫数的提高,气动加热带来的热振耦合现象已成为困扰飞行器设计的主要难题。在热效应作用下,飞行器表面温度急剧上升,严重时会造成飞行器结构变形,表面点蚀等现象。高温会引起材料弹性模量等物理参数的改变,不同部位受热不均所产生的热应力,将对飞行器结构的动力学特性产生很大影响。因此在飞行器的设计中,考虑热效应对结构振动特性的影响,在地面实现高温热环境下的结构振动试验尤为重要。实现高温热环境是进行热振动试验的前提条件。目前国内外一般采用石英灯、石墨加热器、电弧灯等热辐射方式加热试验件。吴大方等(公开号CN102042870A)设计了高速巡航导弹翼面600°C高温热振耦合试验固有频率的测取装置,采用上下两列石英灯阵列加热试件,陶瓷引伸杆传递响应信号,用传统加速度传感器测量振动信号。由于加热装置处在开放的环境中,与外界有较多的热流失,存在加热效率低的缺点。此外,传感器通过陶瓷引伸杆间接测量试件的振动响应,存在测试误差问题。
技术实现思路
本专利技术为了克服开放空间中加热效率低、热量流失快的缺点,提供一种封闭式的石英灯辐射加热方式模拟高温热环境,并在该高温热环境下实现结构振动的试验装置。本专利技术的另一目的是减少测量误差,并可以模拟不同方向的受热,使模拟效果更符合实际情况。本专利技术的结构为:包括有箱门的箱体,箱体上方有观测窗,观测窗上设有激光传感器;箱体内部分布有石英灯阵列和热电偶;箱体下方有一开口,振动发生器置于箱体底部,激振顶杆由此开口伸入箱体内,激振顶杆上方安装有夹具。进一步改进,所述的激光传感器为非接触式激光传感器。进一步改进,所述的箱体外还设有与石英灯阵列组数相等的温度控制器,分别控制各组石英灯阵列的温度。本专利技术的有益效果为: 1、采用全封闭的箱体保存热量,具有加热效率高,加热效果强的特点。2、利用非接触式的激光传感器直接测试高温热环境下的结构振动,减少了测试误差。3、每组石英灯阵列用不同的温度控制器独立控制,加热时可以模拟不同方向的受热,与飞行器气动加热的实际情况更加吻合。4、结构简洁,可用于热振耦合条件下的强度校核与模态试验,为高温热环境下的结构安全设计提供了地面试验手段,具有重要的工程应用价值。附图说明图1为石英灯辐射加热的振动试验装置示意 图2为耐高温箱体结构示意图。具体实施例方式下面结合具体实施实例及附图,对本专利技术的技术方案作进一步的说明。图1所示为本专利技术石英灯辐射加热的振动试验装置一个实例示意图,包括:耐高温箱体1、非接触式激光传感器2、振动发生器3、激振顶杆4和试件夹具5。图2为图1中所示的耐高温箱体结构示意图。箱体I为长方体型,设有箱门。箱体内外表面由高温不锈钢材料制成,箱体中间用耐高温的硅酸盐纤维隔热材料填充。箱体上表面有观测窗7,观测窗镶嵌耐高温的石英玻璃。非接触式激光传感器2的激光信号透过观测窗7,以非接触的方式直接测试箱体内试件的振动响应信号。箱体底部有一开口,振动发生器3置于箱体底部,激振顶杆4由此开口伸入箱体内,对箱体内安装在夹具5上的试件进行激振。箱体内侧上表面和左右表面分别安装若干组石英灯阵列8,当箱门关闭时可实现对箱体内的试件进行封闭式加热。箱体内安装热电偶6,实时测量箱内温度。石英灯阵列8的加热温度和加热速度由单独放置的温度控制器进行控制。每组石英灯阵列由不同的温度控制器独立控制,可以模拟不同方向的受热。本专利技术具体应用途径很多,以上所述仅是本专利技术的优选实施方式,应当指出,对于本
的普通技术人 员来说,在不脱离本专利技术原理的前提下,还可以作出若干改进,这些改进也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网
...

【技术保护点】
一种石英灯辐射加热的振动试验装置,其特征在于:包括有箱门的箱体(1),箱体(1)上方有观测窗(7),观测窗(7)上设有激光传感器(2);箱体(1)内部分布有石英灯阵列(8)和热电偶(6);箱体(1)下方有一开口,振动发生器(3)置于箱体底部,激振顶杆(4)由此开口伸入箱体内,激振顶杆(4)上方安装有夹具(5)。

【技术特征摘要】
1.一种石英灯辐射加热的振动试验装置,其特征在于:包括有箱门的箱体(1),箱体(I)上方有观测窗(7),观测窗(7)上设有激光传感器(2);箱体(I)内部分布有石英灯阵列(8)和热电偶(6);箱体(I)下方有一开口,振动发生器(3)置于箱体底部,激振顶杆(4)由此开口伸入箱体内,激振顶杆(4 )上...

【专利技术属性】
技术研发人员:贺旭东崔嵩陈怀海
申请(专利权)人:南京航空航天大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 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。

1