一种测试飞机油箱振动疲劳性能的试验系统的制作方法
【专利摘要】一种测试飞机油箱振动疲劳性能的试验系统，它由电磁振动台、试样夹具、信号输出器、稳压电源器、频率计、电阻应变片、动态电阻应变仪、试样和配重组成；配重块安装在式样的中间；试样安装在试样夹具上，通过拧紧试样夹具上的螺柱可以施加预拉力；试样夹具安装在电磁振动台上；稳压电源器与信号输出器连接；信号输出器与电磁振动台连接以对电磁振动台进行控制；稳压电源器同时与频率计连接以监控输出激励频率；粘贴在试样上的电阻应变片与动态应变仪连接，以监控试样的应变；动态电阻应变仪与频率计连接以监控试样的响应频率。本发明结构简单、操作方便，用于飞机油箱振动疲劳性能测试，测试结果对于结构疲劳寿命评定具有重要的工程应用价值。
【专利说明】一种测试飞机油箱振动疲劳性能的试验系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种测试飞机油箱振动疲劳性能的试验系统，属于试验测试【技术领域】。
【背景技术】
[0002]在实际使用过程中，因发动机转子激励、气流扰动以及油的晃动，飞机油箱会发生振动，从而，导致振动疲劳破坏。为保障其安全性，需要测试飞机油箱的振动疲劳性能，然而，常规的疲劳试验机只能用于轴向拉伸/压缩疲劳试验，对于既有预拉力，又有振动响应引起的内应力的飞机油箱，尚缺乏有效的振动疲劳试验系统。为此，本发明将电磁振动台、试样夹具、信号输出器、稳压电源器、计算式频率计、电阻应变片、动态电阻应变仪和试样集成为飞机油箱振动疲劳性能的试验系统，用于飞机油箱振动疲劳性能试验测试，测试结果对于结构疲劳寿命评定具有重要的工程应用价值。
【发明内容】
[0003]1、目的:本发明的目的在于提供一种测试飞机油箱振动疲劳性能的试验系统，以用于飞机油箱振动疲劳性能的试验测试。
[0004]2、技术方案:本发明一种测试飞机油箱振动疲劳性能的试验系统，由电磁振动台、试样夹具、信号输出器、稳压电源器、频率计、电阻应变片、动态电阻应变仪、试样和配重块组成。它们之间的位置连接关系如下:配重块安装在试样的中间；试样安装在试样夹具上；试样夹具安装在电磁振动台上；稳压电源器与信号输出器连接；信号输出器与电磁振动台连接以对电磁振动台进行控制；稳压电源器同时与频率计连接以监控输出激励频率；粘贴在试样上的电阻应变片与动态应变仪连接，以监控试样的应变；动态电阻应变仪与频率计连接以监控试样的响应频率。
[0005]所述的电磁振动台为呈箱体状的具有电磁振动发生器的振动试验台，用以对试样施加振动载荷，振动台的载荷范围需大于试样的试验载荷，可以是常规的ZS-10D型电磁振动台或者自制电磁振动台。
[0006]所述的试样为各种不同材料和类型的飞机油箱振动疲劳试样，该试样为条状件，两边分别通过点焊等形式与直角钣金件连接，以模拟飞机油箱的底板和隔板。试样两端分别还有一夹持端，夹持端与直角钣金件上各有两个紧固孔，通过螺栓等紧固件安装并固定在夹具上，试样中部有两个孔用于安装配重块。试样的尺寸和形状可以根据具体的飞机油箱进行设计。
[0007]所述的试样夹具为带滑块的长台凹状件，用以安装夹持试样，并通过滑块对试样施加预拉力，需根据试样夹持端的形状和尺寸设计和制造，试样夹具安装在电磁振动台上以对试样施加振动载荷。
[0008]所述的配重块为长方体合金钢块，通过螺栓安装在式样的中间，用于产生振动，对试样施加振动载荷。[0009]所述的稳压电源器是能为电磁振动台提供稳定交流电源的电子装置，可以是DY-15型或其他常规稳压电源器。
[0010]所述的信号输出器是对电磁振动台进行控制的装置，一般与电磁振动台配套使用。
[0011]所述的频率计是一种电子计算式频率计，用于监控振动频率及记录循环次数。
[0012]所述的电阻应变片是一种用于测量应变的片状元件，能将构件上应变的变化转换为电阻变化，通常粘贴在试件表面。
[0013]所述的动态电阻应变仪是一种与电阻应变片连接用于测量试样应变的仪器，能够实时测量试样的动态应变。
[0014]所有装置根据试验要求连接和调试完毕后，便可根据具体试验要求完成飞机油箱振动疲劳试验测试。该套系统有效解决了飞机油箱振动疲劳试验测试问题。
[0015]3、优点及功效:本发明的有益效果是可以完成飞机油箱结构振动疲劳性能的试验测试，而且该系统具有操作方便和测量精度高的特点。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0017]图1是飞机油箱振动疲劳试样示意图。
[0018]图2是试样夹具示意图。
[0019]图3是电磁振动台示意图。
[0020]图4是飞机油箱振动疲劳性能测试系统结构图。
[0021]图4中:1.电阻应变片，2.配重块，3.试样，4.试样夹具，5.电磁振动台。
【具体实施方式】
[0022]【具体实施方式】一:结合图1至图4说明本发明的【具体实施方式】。本发明一种测试飞机油箱振动疲劳性能的试验系统，由电磁振动台5、试样夹具4、信号输出器、稳压电源器、频率计、电阻应变片1、动态电阻应变仪、试样3和配重2组成。在图4中，配重块2通过螺栓安装在试样3的中间；试样3的一端通过螺栓安装在试样夹具4的固定端，试样3的另一端安装在式样夹具4的滑块上，滑块通过螺杆与试样夹具4的长台相连，拧紧试样夹具4上的螺杆可以对滑块产生拉力，从而对试样3施加预拉力；试样夹具4安装在电磁振动台5上；稳压电源器与信号输出器连接以提供电源；信号输出器与电磁振动台5连接以对其进行控制；稳压电源器同时与频率计连接以监控输出激励频率；电阻应变片I粘贴在试样3表面并与动态电阻应变仪连接以实时测量试样3的动态应变；动态电阻应变仪与频率计连接以监控试样的相应频率以及记录载荷循环次数。以上设备和装置集成对接后，便组成了飞机油箱振动疲劳性能试验测试系统。
[0023]在飞机油箱振动疲劳疲劳试验中，试样3的设计非常关键，必须能够准确模拟飞机油箱的受力状态，图1具体给出了一种飞机机背油箱振动疲劳试样，具体尺寸参数可参见图1，在试样3两端的夹持部位设计了紧固孔，能够起到安装和定位作用，试样3中间的孔用于安装配重块2。试样夹具4的尺寸参数如图2所示，为带滑块的长台，其中一端为固定端，位于另一端的滑块通过螺杆与长台相连，拧动螺杆可以调节滑块移动。电磁振动台如图3所示，可以使用常规的ZS-1OD型等电磁振动台或者自制电磁振动台。将试样3的一端安装在试样夹具4的固定端，试样3另一端安装在试样夹具4的滑块上，通过拧紧试样夹具4上的螺杆，可以将滑块拉紧，从而对试样3施加预拉力。通过粘贴在试样3表面的电阻应变片I以及与电阻应变片I连接的动态电阻应变仪可以得到试样3的实时应变，从而可以根据试验要求调节预拉力的大小以及由于动响应引起的内应力的大小。为电磁振动台5提供电源的稳压电源器与频率计连接，以监控输出激励频率，动态电阻应变仪也与频率计连接，以监控试样3的响应频率。所有装置根据试验要求连接和调试完毕后，根据具体试验要求，调节试样3承受预定拉应力(模拟油压，增压载荷)，控制输出激励频率和输出功率，再控制被测点应力达到试验要求值，便可完成飞机油箱振动疲劳性能试验测试。
【权利要求】
1.一种测试飞机油箱振动疲劳性能的试验系统，其特征在于:它由电磁振动台、试样夹具、信号输出器、稳压电源器、频率计、电阻应变片、动态电阻应变仪、试样和配重块组成；配重块安装在试样的中间；试样安装在试样夹具上；试样夹具安装在电磁振动台上；稳压电源器与信号输出器连接；信号输出器与电磁振动台连接以对电磁振动台进行控制；稳压电源器同时与频率计连接以监控输出激励频率；粘贴在试样上的电阻应变片与动态应变仪连接，以监控试样的应变；动态电阻应变仪与频率计连接以监控试样的响应频率； 所述的电磁振动台为呈箱体状的具有电磁振动发生器的振动试验台，用以对试样施加振动载荷，振动台的载荷范围需大于试样的试验载荷，是常规的电磁振动台或自制电磁振动台； 所述的试样为各种不同材料和类型的飞机油箱振动疲劳试样，该试样为条状件，两边分别通过点焊形式与直角钣金件连接，以模拟飞机油箱的底板和隔板；试样两端分别还有一夹持端，夹持端与直角钣金件上各有两个紧固孔，通过螺栓紧固件安装并固定在夹具上，试样中部有两个孔用于安装配重块，试样的尺寸和形状根据具体的飞机油箱进行设计；所述的试样夹具为带滑块的长台凹状件，用以安装夹持试样，并通过滑块对试样施加预拉力，需根据试样夹持端的形状和尺寸设计和制造，试样夹具安装在电磁振动台上以对试样施加振动载荷； 所述的配重块为长方体合金钢块，通过螺栓安装在式样的中间，用于产生振动，对试样施加振动载荷； 所述的稳压电源器是能为电磁振动台提供稳定交流电源的电子装置，是常规稳压电源器； 所述的信号输出器是对电磁振动台进行控制的装置，与电磁振动台配套使用； 所述的频率计是一种电子计算式频率计，用于监控振动频率及记录循环次数； 所述的电阻应变片是一种用于测量应变的片状元件，能将构件上应变的变化转换为电阻变化，通常粘贴在试件表面； 所述的动态电阻应变仪是一种与电阻应变片连接用于测量试样应变的仪器，能够实时测量试样的动态应变； 所有装置根据试验要求连接和调试完毕后，便可根据具体试验要求完成飞机油箱振动疲劳试验测试。
【文档编号】G01M7/02GK104019950SQ201410212383
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年5月20日 优先权日:2014年5月20日
【发明者】熊峻江, 满孜郁, 杨伟超 申请人:北京航空航天大学