CN103217265A - 石英灯辐射加热的振动试验装置 - Google Patents

石英灯辐射加热的振动试验装置 Download PDF

Info

Publication number
CN103217265A
CN103217265A CN2013101202631A CN201310120263A CN103217265A CN 103217265 A CN103217265 A CN 103217265A CN 2013101202631 A CN2013101202631 A CN 2013101202631A CN 201310120263 A CN201310120263 A CN 201310120263A CN 103217265 A CN103217265 A CN 103217265A
Authority
CN
China
Prior art keywords
quartz lamp
heating
box
box body
vibration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2013101202631A
Other languages
English (en)
Inventor
贺旭东
崔嵩
陈怀海
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
Original Assignee
Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanjing University of Aeronautics and Astronautics filed Critical Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
Priority to CN2013101202631A priority Critical patent/CN103217265A/zh
Publication of CN103217265A publication Critical patent/CN103217265A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)

Abstract

本发明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。

Description

石英灯辐射加热的振动试验装置
技术领域
本发明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。
 
背景技术
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℃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。
发明内容
本发明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。
本发明的结构为：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。
本发明的有益效果为：
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；
图2为耐高温箱体结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施实例及附图，对本发明的技术方案作进一步的说明。
图1所示为本发明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1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。
本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

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（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）。
2.根据权利要求1所述的石英灯辐射加热的振动试验装置，其特征在于：所述的激光传感器（2）为非接触式激光传感器。
3.根据权利要求1所述的石英灯辐射加热的振动试验装置，其特征在于：所述的箱体（1）外还设有与石英灯阵列（8）组数相等的温度控制器，分别控制各组石英灯阵列（8）的温度。
CN2013101202631A 2013-04-09 2013-04-09 石英灯辐射加热的振动试验装置 Pending CN103217265A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2013101202631A CN103217265A (zh) 2013-04-09 2013-04-09 石英灯辐射加热的振动试验装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2013101202631A CN103217265A (zh) 2013-04-09 2013-04-09 石英灯辐射加热的振动试验装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103217265A true CN103217265A (zh) 2013-07-24

Family

ID=48815257

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2013101202631A Pending CN103217265A (zh) 2013-04-09 2013-04-09 石英灯辐射加热的振动试验装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103217265A (zh)

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103954798A (zh) * 2014-05-06 2014-07-30 中国工程物理研究院总体工程研究所 高温加速度传感器的试验装置
CN104483834A (zh) * 2014-09-19 2015-04-01 西北工业大学 一种用于热试验谱线跟踪调试的迭代学习控制方法
CN105737691A (zh) * 2016-02-16 2016-07-06 兰州空间技术物理研究所 一种高速导弹外热流模拟装置
CN106441770A (zh) * 2016-11-11 2017-02-22 中国工程物理研究院总体工程研究所 一种力和热的复合环境试验用防隔热夹具
CN108519499A (zh) * 2018-03-27 2018-09-11 上海精密计量测试研究所 高温条件下激光振动系统的加速度幅值在线校准系统
CN109115445A (zh) * 2018-09-07 2019-01-01 哈尔滨工程大学 一种高温环境下的动态冲击试验装置
CN109540692A (zh) * 2019-01-04 2019-03-29 中国工程物理研究院总体工程研究所 瞬态高温大过载热力复合试验装置
CN110361149A (zh) * 2019-06-19 2019-10-22 航天科工防御技术研究试验中心 一种用于高温模态试验的转化装置及振动测试方法
CN110567742A (zh) * 2019-09-10 2019-12-13 中国科学院理化技术研究所 一种模拟气动加热环境的装置
CN112484956A (zh) * 2020-12-17 2021-03-12 中国航天空气动力技术研究院 高速飞行器热强度试验用热流密度可调的石英灯辐射装置
CN112501393A (zh) * 2020-12-17 2021-03-16 西安交通大学 一种石英灯与激光复合式复杂曲面加热装置与方法
CN112577686A (zh) * 2020-12-16 2021-03-30 天津航天瑞莱科技有限公司 一种复合材料航空发动机火焰筒的高温振动特性试验系统
CN113804381A (zh) * 2021-11-18 2021-12-17 天津航天瑞莱科技有限公司 一种低氧、高温和振动综合环境试验系统
CN115014682A (zh) * 2022-06-02 2022-09-06 中国兵器装备集团西南技术工程研究所 一种具有隔热缓冲作用的加热-振动连接组件
CN117571242A (zh) * 2024-01-15 2024-02-20 南京航空航天大学 变截面碳纤维树脂基复合材料高温振动模态试验装置
CN115014682B (zh) * 2022-06-02 2025-02-18 中国兵器装备集团西南技术工程研究所 一种具有隔热缓冲作用的加热-振动连接组件

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0835907A (ja) * 1994-07-25 1996-02-06 Fujitsu Ten Ltd 恒温槽付き加振機
US20020092354A1 (en) * 2001-01-17 2002-07-18 Peterson Clinton A. Vibration compartment environmental control
US20030213281A1 (en) * 2002-05-17 2003-11-20 Corral Pedro M. System and method for testing engine knock sensors
CN101324479A (zh) * 2008-08-04 2008-12-17 苏州东菱振动试验仪器有限公司 综合环境水平振动台的保温密封装置及方法
KR20090109597A (ko) * 2008-04-16 2009-10-21 재단법인 포항산업과학연구원 고온 부산물 폐열 회수소재의 열충격 저항성 측정장치
CN201803788U (zh) * 2010-09-09 2011-04-20 北京航空航天大学 高速巡航导弹翼面600℃高温热振耦合试验固有频率测取装置
CN202256076U (zh) * 2011-10-26 2012-05-30 四川大学 高温超声振动超长寿命疲劳试验装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0835907A (ja) * 1994-07-25 1996-02-06 Fujitsu Ten Ltd 恒温槽付き加振機
US20020092354A1 (en) * 2001-01-17 2002-07-18 Peterson Clinton A. Vibration compartment environmental control
US20030213281A1 (en) * 2002-05-17 2003-11-20 Corral Pedro M. System and method for testing engine knock sensors
KR20090109597A (ko) * 2008-04-16 2009-10-21 재단법인 포항산업과학연구원 고온 부산물 폐열 회수소재의 열충격 저항성 측정장치
CN101324479A (zh) * 2008-08-04 2008-12-17 苏州东菱振动试验仪器有限公司 综合环境水平振动台的保温密封装置及方法
CN201803788U (zh) * 2010-09-09 2011-04-20 北京航空航天大学 高速巡航导弹翼面600℃高温热振耦合试验固有频率测取装置
CN202256076U (zh) * 2011-10-26 2012-05-30 四川大学 高温超声振动超长寿命疲劳试验装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
吴大方 等: ""超高温、大热流、非线性气动热环境试验模拟及测试技术研究"", 《实验力学》 *
张治君 等: ""热振联合环境试验技术研究"", 《实验力学》 *

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103954798A (zh) * 2014-05-06 2014-07-30 中国工程物理研究院总体工程研究所 高温加速度传感器的试验装置
CN104483834A (zh) * 2014-09-19 2015-04-01 西北工业大学 一种用于热试验谱线跟踪调试的迭代学习控制方法
CN105737691A (zh) * 2016-02-16 2016-07-06 兰州空间技术物理研究所 一种高速导弹外热流模拟装置
CN106441770A (zh) * 2016-11-11 2017-02-22 中国工程物理研究院总体工程研究所 一种力和热的复合环境试验用防隔热夹具
CN108519499A (zh) * 2018-03-27 2018-09-11 上海精密计量测试研究所 高温条件下激光振动系统的加速度幅值在线校准系统
CN109115445A (zh) * 2018-09-07 2019-01-01 哈尔滨工程大学 一种高温环境下的动态冲击试验装置
CN109115445B (zh) * 2018-09-07 2024-07-23 哈尔滨工程大学 一种高温环境下的动态冲击试验装置
CN109540692B (zh) * 2019-01-04 2023-09-19 中国工程物理研究院总体工程研究所 瞬态高温大过载热力复合试验装置
CN109540692A (zh) * 2019-01-04 2019-03-29 中国工程物理研究院总体工程研究所 瞬态高温大过载热力复合试验装置
CN110361149A (zh) * 2019-06-19 2019-10-22 航天科工防御技术研究试验中心 一种用于高温模态试验的转化装置及振动测试方法
CN110567742A (zh) * 2019-09-10 2019-12-13 中国科学院理化技术研究所 一种模拟气动加热环境的装置
CN112577686B (zh) * 2020-12-16 2024-04-02 中国航发商用航空发动机有限责任公司 一种复合材料航空发动机火焰筒的高温振动特性试验系统
CN112577686A (zh) * 2020-12-16 2021-03-30 天津航天瑞莱科技有限公司 一种复合材料航空发动机火焰筒的高温振动特性试验系统
CN112501393B (zh) * 2020-12-17 2024-03-29 西安交通大学 一种石英灯与激光复合式复杂曲面加热装置与方法
CN112501393A (zh) * 2020-12-17 2021-03-16 西安交通大学 一种石英灯与激光复合式复杂曲面加热装置与方法
CN112484956A (zh) * 2020-12-17 2021-03-12 中国航天空气动力技术研究院 高速飞行器热强度试验用热流密度可调的石英灯辐射装置
CN113804381B (zh) * 2021-11-18 2022-04-15 天津航天瑞莱科技有限公司 一种低氧、高温和振动综合环境试验系统
CN113804381A (zh) * 2021-11-18 2021-12-17 天津航天瑞莱科技有限公司 一种低氧、高温和振动综合环境试验系统
CN115014682A (zh) * 2022-06-02 2022-09-06 中国兵器装备集团西南技术工程研究所 一种具有隔热缓冲作用的加热-振动连接组件
CN115014682B (zh) * 2022-06-02 2025-02-18 中国兵器装备集团西南技术工程研究所 一种具有隔热缓冲作用的加热-振动连接组件
CN117571242A (zh) * 2024-01-15 2024-02-20 南京航空航天大学 变截面碳纤维树脂基复合材料高温振动模态试验装置
CN117571242B (zh) * 2024-01-15 2024-04-02 南京航空航天大学 变截面碳纤维树脂基复合材料高温振动模态试验装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103217265A (zh) 石英灯辐射加热的振动试验装置
CN109883660B (zh) 一种热模拟试验控制方法
CN104535438A (zh) 一种试验件高温高低周复合疲劳裂纹扩展试验系统及测量方法
CN102879423A (zh) 高超声速飞行器材料1800度有氧环境下单侧面高温试验装置
CN102042870B (zh) 高速巡航导弹翼面600℃高温热振耦合试验固有频率测取装置
CN103018094B (zh) 快速加热式准静态高温霍普金森压杆实验装置
CN105424495A (zh) 一种热力耦合条件下煤岩薄板平面应力状态试验装置与试验方法
CN103969137B (zh) 一种极端高温环境下纳米隔热材料热振联合实验装置
CN202693430U (zh) 高速导弹飞行器平面结构高温-分布载荷热强度试验装置
RU2583353C1 (ru) Способ теплового нагружения обтекателей ракет из неметаллических материалов
CN202870013U (zh) 高超声速飞行器材料1800度有氧环境下单侧面高温试验装置
CN201803788U (zh) 高速巡航导弹翼面600℃高温热振耦合试验固有频率测取装置
CN107655647A (zh) 结构热模态试验连续脉冲序列激励装置
CN103076242B (zh) 材料高围压温控动态特性测试系统
CN202420804U (zh) 高超声速飞行器翼舵结构1400℃高温模态试验测量装置
Liu et al. Numerical and experimental study on thermal shock damage of CVD ZnS infrared window material
CN103662086A (zh) 飞机舷窗组件性能的测试系统
CN108519499A (zh) 高温条件下激光振动系统的加速度幅值在线校准系统
CN204649556U (zh) 耐火材料定型制品的抗热震性能评价装置
CN100498315C (zh) 平板式织物保温性能测试仪温度场的控制方法及装置
CN102565126A (zh) 一种井巷喷注隔热材料降温效果模拟的实验装置
CN109115445B (zh) 一种高温环境下的动态冲击试验装置
CN103267636A (zh) 用于航空发动机主轴热态强度试验的加热装置
CN102670322A (zh) 冲击波发生装置
CN209043831U (zh) 一种隔热保温模板测试箱

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20130724