CN113552010B - 一种计算与振动加速度载荷相等效的脉动压力载荷的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种计算与振动加速度载荷相等效的脉动压力载荷的方法,包括:(1)在第一脉动压力载荷以下,拟合关于样品所受脉动压力载荷和样品应变的函数,即第一函数;(2)在第一振动加速度载荷以下,拟合关于样品所受振动加速度载荷和样品应变的函数,即第二函数;(3)基于第一函数与第二函数,建立关于样品所受脉动压力载荷和样品所受振动加速度载荷的函数关系,即第三函数;(4)将第三函数向第二脉动压力载荷的方向外插,建立样品所受脉动压力载荷和样品所受振动加速度载荷的在第一脉动压力载荷以上的函数关系,即第四函数;(5)根据第四函数,计算与振动加速度载荷目标值相等效的脉动压力载荷。
Description
技术领域
本发明涉及材料检测领域,具体涉及一种计算与振动加速度载荷相等效的脉动压力载荷的方法。
背景技术
挡溅盘(deflector plate)位于火焰筒头部,直接接触燃烧火焰,温度可达900℃。燃烧室若发生燃烧振荡,不稳定燃烧产生的脉动压力载荷作用于挡溅盘表面,使挡溅盘产生振动。若振荡燃烧频率与挡溅盘固有频率耦合,可能产生较高应力,同时,高温环境使材料高周疲劳性能下降,进一步引起挡溅盘振动疲劳破坏。在航空发动机研制中,采用核心机、整机试车进行验证考核。在发动机试车过程中,挡溅盘多次使用后,可能产生疲劳损伤,甚至发生断裂,失去隔绝燃烧火焰的作用。高温火焰将直接接触头部主涡流器及燃油喷嘴,引发主涡流器失效及喷嘴油管破裂,直接威胁试车安全性。因此,对挡溅盘高周疲劳破坏风险进行预警,是十分必要的。在挡溅盘结构发生损伤风险时,试验人员判断是否立即终止试验,以防止安全事故发生。
由于挡溅盘在发动机中的空间位置受限,难以布置高温应变片。因此难以根据挡溅盘是否超过应变限制值判断结构是否发生疲劳破坏。
发明内容
面对上述技术问题,发明人发现提出了一个新的解决思路,通过监测挡溅盘工作时所承受的脉动压力载荷,通过判断脉动压力载荷是否超过疲劳破坏载荷上限,即发生疲劳破坏时所承受的临界脉动压力载荷,进而判断结构是否有发生疲劳破坏的风险。然而,如何确定挡溅盘疲劳破坏时所承受的脉动压力载荷上限是一个技术难题。
现有技术通常采用行波管(Progressive Wave Tube,一种热声激振试验装置)检测样品的脉动压力载荷上限。但是,受规模和功率限制,现有的行波管不能达到挡溅盘的疲劳破坏载荷上限。因此,无法直接获得挡溅盘的脉动压力载荷上限。
面对上述技术问题,发明人进一步提出了一个新的解决思路,通过振动激振试验检测材料的振动加速度载荷上限,然后通过振动加速度载荷-脉动压力载荷对应关系,能够换算获得脉动压力载荷上限。
在一些方面,本公开提供一种计算与振动加速度载荷相等效的脉动压力载荷的方法。
在一些实施方案中,“等效”是指,当脉动压力载荷对样品造成的应变与振动加速度载荷对样品造成的应变量相等时,则该脉动压力载荷与该振动加速度载荷相等效,二者之间存在函数关系。
尽管现有的行波管不能达到挡溅盘的疲劳破坏脉动压力载荷上限,无法直接通过行波管测得挡溅盘的疲劳破坏脉动压力载荷上限,但基于上述等效关系方案,可以通过振动激振试验测得挡溅盘的疲劳破坏振动加速度载荷上限,再计算获得脉动压力载荷上限。
在一些实施方案中,本公开的方法首先在PMAX以下(PMAX表示行波管中脉动压力载荷所能达到的最大载荷)建立了脉动压力载荷与振动加速度载荷的函数关系,然后将该函数关系向PMAX以上的方向外插,从而获得PMAX以上的脉动压力载荷与该振动加速度载荷的函数关系。
在一些方面,提供一种计算与振动加速度载荷相等效的脉动压力载荷的方法,包括:
(1)在第一脉动压力载荷以下,对样品进行声激振试验,采集样品所受脉动压力载荷和样品应变,拟合关于样品所受脉动压力载荷和样品应变的函数,即第一函数;
(2)在第一振动加速度载荷以下,对样品进行振动激振试验,采集样品所受振动加速度载荷和样品应变,拟合关于样品所受振动加速度载荷和样品应变的函数,即第二函数;
(3)基于第一函数与第二函数,建立关于样品所受脉动压力载荷和样品所受振动加速度载荷的函数关系,即第三函数;
(4)将第三函数向第二脉动压力载荷的方向外插,建立样品所受脉动压力载荷和样品所受振动加速度载荷的在第一脉动压力载荷以上的函数关系,即第四函数;
其中,所述第二脉动压力载荷大于所述第一脉动压力载荷;
(5)根据第四函数,计算与振动加速度载荷目标值相等效的脉动压力载荷,其中,所述振动加速度载荷目标值在第一脉动压力载荷以上。
在一些实施方案中,步骤(3)中,联立第一函数与第二函数,消除变量样品应变,即可获得关于样品所受脉动压力载荷和样品所受振动加速度载荷的函数关系,即第三函数。
在一些实施方案中,所述样品位移为样品边缘处的位移。
在一些实施方案中,所述样品应变为样品中部的应变(例如样品是挡溅盘,样品应变为位于挡溅盘第一翻边中央附近的位置的应变)。
在一些实施方案中,所述样品加速度为样品整体的加速度。
在一些实施方案中,样品为用于发动机燃烧室的挡溅盘,所述挡溅盘包括:平面法兰,所述平面法兰上设有环形凸缘,所述平面法兰具有翻边结构。例如平面法兰具有第一翻边和第二翻边,第一翻边和第二翻边分别位于平面法兰相对的两端。
在一些实施方案中,样品为用于发动机燃烧室的挡溅盘,所述样品位移为挡溅盘翻边结构的位移。
在一些实施方案中,样品位移通过激光位移检测装置检测挡溅盘翻边的一角获得。
在一些实施方案中,样品为用于发动机燃烧室的挡溅盘,所述样品应变为挡溅盘翻边中部的应变。
在一些实施方案中,样品应变通过设置在挡溅盘翻边中部的应变片检测获得。
在一些实施方案中,样品为用于发动机燃烧室的挡溅盘,所述样品加速度为挡溅盘整体的加速度。
在一些实施方案中,样品振动加速度载荷通过设置在转接段的加速度传感器获得。
在一些实施方案中,振动激振试验过程中,振动台的振动源刚性连接挡溅盘的环状凸缘部分。例如,挡溅盘通过一个转接段与刚度模拟环固定连接,进一步,刚度模拟环固定连接于振动台的工装夹具上。
在一些实施方案中,振动激振试验过程中,控制振动的方向垂直于挡溅盘的平面法兰所在平面。
在一些实施方案中,声激振试验包括掠入射声激振试验和正入射声激振试验。
在一些实施方案中,正入射试验不对样品进行加热,只采集声压、应变信号;掠入射试验对样品进行加热,采集声压、应变、位移信号。
在一些实施方案中,通过正入射常温试验、掠入射常温/高温试验,最终目的是获得高温正入射时,脉动压力-应变的关系。
在一些实施方案中,所述样品为用于发动机燃烧室的挡溅盘,建立第一函数的步骤包括
在第一温度,在行波管内以掠入射的方式对挡溅盘进行声激振,采集脉动压力载荷与挡溅盘的应变,建立关于掠入射脉动压力载荷与掠入射挡溅盘应变的函数,即第1A函数;所述掠入射是指行波管内声载荷的入射方向平行于所述挡溅盘的平面法兰;
在第一温度,在行波管内以正入射的方式对挡溅盘进行声激振,采集脉动压力载荷与挡溅盘的应变,建立关于正入射脉动压力载荷与正入射挡溅盘应变的函数,即第1B函数;所述正入射是指行波管内声载荷的入射方向垂直于所述挡溅盘的平面法兰;
基于第1A函数和第1B函数,建立第一温度下,正入射、掠入射相同脉动压力载荷下,挡溅盘正入射应变-掠入射应变的函数关系,该关系在第二温度下仍然成立,即正入射-掠入射应变关系函数,即第1C函数;
在第二温度,在行波管内以掠入射的方式对挡溅盘进行声激振,采集脉动压力载荷与挡溅盘的应变,建立关于第二温度下,掠入射脉动压力载荷与掠入射挡溅盘应变的函数,即第1D函数;
基于第1C函数、第1D函数,建立第二温度下,正入射脉动压力载荷与挡溅盘应变的函数,即第一函数。
其中,第二温度大于第一温度。
在一些实施方案中,正入射条件下样品应变与振动台振动样品应变相等。
在一些实施方案中,所述第一脉动压力载荷(即小量级)为1~5kPa,例如2~3kPa,例如2.5kPa。
在一些实施方案中,所述第一振动加速度载荷(即小量级)为30~70g,例如50g。
在一些实施方案中,所述第二脉动压力载荷(即大量级)为7~10kPa,例如9kPa。
在一些实施方案中,所述第二振动加速度载荷(即大量级)为200~300g,例如260g。
在一些实施方案中,建立第二函数的步骤包括:
在第一温度,对样品进行振动激振试验,采集样品位移与样品应变,拟合关于样品位移与样品应变的函数,即第2A函数;
在第二温度,对样品进行振动激振试验,采集样品位移与样品所受振动加速度载荷,拟合关于样品位移与样品所受振动加速度载荷的函数,即第2B函数;
其中,第二温度大于第一温度;
第2A函数在第二温度下成立,基于第2A函数与第2B函数,建立振动加速度载荷和样品应变的函数,即为第二函数。
在一些实施方案中,第一温度或常温为10~30℃,例如20℃。
在一些实施方案中,第二温度或高温为700~1000℃,例如900℃。
在一些方面,提供一种计算与振动致样品应变相等效的脉动压力载荷的方法,所述振动致样品应变是指振动加速度载荷下的样品应变,包括
在第一加速度载荷以上,通过振动激振试验,建立振动加速度载荷与样品应变的函数关系,即第五函数;
基于上述的第四函数和所述第五函数,建立第一脉动压力载荷以上脉动压力载荷与样品应变的函数关系,即第六函数;
基于第六函数,计算与样品应变目标值相等效的脉动压力载荷目标值。
在一些实施方案中,与振动致样品应变目标值相等效的脉动压力载荷目标值是指样品在该脉动压力载荷目标值下发生的应变等于上述样品应变目标值。
在一些方面,提供一种判定目标试样脉动压力载荷限制的方法,包括
在振动台上对样品进行振动激振试验,获取能满足预设循环次数的振动加速度载荷限制值;
根据上述的第四函数,计算与振动加速度载荷限制值相等效的脉动压力载荷限制值。
在一些方面,提供一种判定目标试样脉动压力载荷限制的方法,包括
在振动台上对样品进行振动激振试验,获取能满足预设循环次数的样品应变限制值;
根据所述样品应变限制值,基于上述第六函数,计算获得样品脉动压力载荷限制。
在一些实施方案中,先获得满足预设循环测试次数的样品位移限制值,再根据样品位移与样品应变的函数关系(例如本公开实施例中的式(2)),获得满足预设循环测试次数的样品位应变制值。
在一些实施方案中,样品位移与样品应变的函数关系可以通过在振动台上采集不同振动加速度载荷下样品应变和样品位移并拟合函数的方法获得。
在一些实施方案中,第一脉动压力载荷以上是指大于或等于第一脉动压力载荷,可选地,还大于或等于第二脉动压力载荷。
在一些实施方案中,第一振动加速度载荷以上是指大于或等于第一振动加速度载荷,可选地,还大于或等于第二振动加速度载荷。
术语说明:
在一些实施方案中,振动台包含:安装在电动台或夹具上的加速度传感器,用于监测振动台输出的振动加速度,信号经电荷放大反馈给振动台控制器;以及激光测振仪或者涡流测振仪用于测量试件指定位置的速度或位移。
有益效果
本公开一项或多项技术方案具有以下一项或多项有益效果:
本公开提出一种对燃烧室挡溅盘疲劳破坏监测的方法,在发动机试车过程中实时监测燃烧脉动压力,判断挡溅盘是否发生疲劳损伤,从而做出是否停止试验的判断而避免安全事故发生;
本公开提出一种对燃烧室挡溅盘高周疲劳压力脉动与振动载荷等效的方法,通过振动台、行波管正入射和掠入射的标定试验以及振动台高温高周疲劳试验,将振动加速度载荷限制值等效为脉动压力限制值,通过实时监测燃烧脉动压力,判断挡溅盘振动应力是否达到疲劳极限,确保发动机试验过程中挡溅盘结构完整性。
附图说明
图1为一个用于发动机燃烧室火焰筒的挡溅盘侧视图;
图2为一个用于发动机燃烧室火焰筒的挡溅盘俯视图;
图3为一个挡溅盘在振动台的安装位置示意图;
图4为一个挡溅盘在振动台的测点布置俯视图;
图5为一个挡溅盘在振动台的测点布置侧视图;
图6为一个挡溅盘在行波管掠入射安装位置及测点布置示意图;
图7为一个挡溅盘在行波管正入射安装位置及测点布置示意图;
图8为一个计算与振动加速度载荷相等效的脉动压力载荷的方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述,但是本领域技术人员将会理解,下列实施例仅用于说明本发明,而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用传感器或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市购获得的常规产品。
下面以发动机燃烧室火焰筒的挡溅盘为试验对象,通过一个具体实施例说明一个计算与振动加速度载荷相等效的脉动压力载荷的方法。
图1和图2示出一个用于发动机燃烧室火焰筒的挡溅盘。如图所示,挡溅盘包括平面法兰30,平面法兰30上设有环形凸缘20。平面法兰还包括第一翻边31和第二翻边33,第一翻边31和第二翻边33设置在平面法兰相对的两端。第一翻边31和第二翻边33的朝向与环状凸缘20的凸起方向相反。
以下实施例中,符号物理含义如下:
*PMAX表示行波管中脉动压力载荷所能达到的最大载荷,即2.5kPa。
以下实施例中,以下术语定义如下:
振动加速度载荷小量级具体为:50g
振动加速度载荷大量级具体为:260g
脉动压力载荷小量级是具体为:2.5kPa
脉动压力载荷大量级是具体为:9kPa
常温:20℃
高温:900℃
计算与振动加速度载荷相等效的脉动压力载荷的方法包括:
步骤一、振动台常温、高温建立试验
振动台是一种振动激振试验装置。振动台将振动力施加到检测对象,即挡溅盘上,进而对挡溅盘进行振动激振试验。
图3为挡溅盘1安装于振动台的示意图。如图所示,挡溅盘1通过一个转接段2与刚度模拟环3固定连接,进一步,刚度模拟环3固定于振动台的工装夹具4上。挡溅盘1的环形凸缘朝下,第一翻边31和第二翻边33朝上。
刚度模拟环用于模拟挡溅盘在发动机上安装的柔性边界,还起到振动放大作用。
图4为一个挡溅盘振动台测点布置俯视图。图5为一个挡溅盘振动台测点布置侧视图。如图所示,挡溅盘所受振动加速度载荷由位于转接段2上的加速度传感器102测量。挡溅盘位移由激光测振仪5测量,测量位置为挡溅盘第一翻边31的角点101。挡溅盘应变由应变片测量,应变片设置于第一翻边31的中部103。
首先,通过振动台常温振动响应试验,建立挡溅盘位移-挡溅盘应变的函数关系,如式(1):
vdr=vkr·vsr+vbr (1)
已验证,高温下挡溅盘位移-挡溅盘应变的函数关系不变,即式(1)仍然成立,可写作式(2):
vdh=vkr·vsh+vbr (2)
高温时,通过振动激振试验,建立振动加速度载荷-挡溅盘位移的函数关系,如式(3):
联立(2)(3)式,可得高温下振动加速度载荷和挡溅盘应变的函数关系,如式(4):
相较于在高温下直接采集振动加速度载荷和挡溅盘应变,然后拟合函数的方式,上述步骤通过先建立应变-位移关系,再建立加速度载荷位移关系的方式建立振动加速度载荷和挡溅盘应变的函数关系。采用该方式的优点在于:如果直接采集使用高温应变片,在试验中,高温应变片存活率低,且振动量级加大后,高温应变片很快失效;且高温应变片粘贴在试验件上,附加阻尼较大。
步骤二、行波管掠入射声激振试验
图6为挡溅盘在行波管掠入射安装位置及测点布置示意图。如图所示,掠入射时,电动气流扬声器6发出声波10,声波10经过喇叭段7后进入试验段8,在试验段8中声波10对挡溅盘1进行声激振,随后声波10经过消声段9减弱噪声量级。声波10的传播方向平行于挡溅盘1的平面法兰30的方向。声波10的声压级由传声器测量,声压级可换算为脉动压力载荷。挡溅盘应变由应变片测量,应变片设置于第一翻边31的中部103。
通过常温行波管内振动响应试验,建立挡溅盘位移与挡溅盘应变的函数关系,如式(5):
t2dr=t2kr.t2sr+t2br (5)
高温掠入射,挡溅盘位移-挡溅盘应变的函数关系不变,即式(5)仍然成立,可写作式(6):
t2dh=t2kr·t2sh+t2br (6)
高温掠入射,脉动压力载荷与挡溅盘位移的函数关系如式(7):
t2dh=t2kh·t2Ph+t2bh (7)
步骤三、行波管正入射声激振试验
图7为挡溅盘在行波管正入射安装位置及测点布置示意图。如图所示,正入射时,声波10的传播方向垂直于挡溅盘1的平面法兰30的方向。声波10的声压级由传声器测量,声压级可换算为脉动压力载荷。挡溅盘应变由应变片测量,应变片设置于第一翻边31的中部103。
根据常温掠入射脉动压力-挡溅盘应变的函数关系以及常温正入射脉动压力-挡溅盘应变的函数关系,可得在相同的脉动压力下(即t1Ph=t2Ph),正入射挡溅盘应变和掠入射挡溅盘应变的函数关系,如式(8):
t2sr=kr·t1sr+br (8)
通过仿真分析已验证,式(8)所表示的函数关系在高温下依然成立,可写作式(9):
t2sh=kr·t1sh+br (9)
联立式(6)(7)(9),可得高温正入射脉动压力-挡溅盘应变的函数关系,如式(10)。
脉动压力载荷量级为PMAX以下时,式(10)表示的脉动压力-挡溅盘应变的函数关系为线性。但是,随着载荷量级的提高,行波管中脉动压力-挡溅盘应变的函数关系也会呈非线性。
步骤四、建立振动加速度载荷-脉动压力载荷的函数
振动加速度载荷为小量级时,振动加速度载荷与挡溅盘位移的函数关系呈线性,如式(11):
vAh=vkh·vdh+vbh (11)
联立式(2)(11),可得振动加速度载荷为小量级时,振动加速度载荷-挡溅盘应变的函数关系,如式(12):
vAh=vkh·vkr·vsh+vkh·vbr+vbh (12)
联立式(10)(12),可得脉动压力载荷和振动加速度载荷为小量级时,脉动压力载荷-振动加速度载荷的等效关系,如式(13):
将脉动压力载荷-挡溅盘应变拟合关系(即式(10))向PMAX以上的方向外插,即式(13)所表示的函数关系在PMAX以上依然成立。
步骤五、建立脉动压力载荷-挡溅盘应变的函数
在PMAX以上时,根据式(13)和式(4),可以获得高温正入射脉动压力载荷-挡溅盘应变的函数关系。该关系分段地写为以下的式(14):
t1Ph<PMAX时:
t2kh·t1Ph=kr·t2kr·t1sh+t2kr·br+t2br-t2bh t1Ph>PMAX时:
其中,t1sh=vsh。
其中,PMAX表示行波管中脉动压力载荷所能达到的最大载荷。
下面,通过一个实施例说明一个确定脉动压力限制值t1Ph,Lim的方法。
(1)如图3所示,在高温下,在振动台上通过激光测振仪5控制挡溅盘1挡溅盘位移(即挡溅盘的角点101的位移),进行高周疲劳考核试验,获取满足107次循环时,挡溅盘位移的限制值vdh,Lim;
(2)将位移的限制值vdh,Lim带入式(2),计算获得挡溅盘应变限制值vSh,Lim;
(3)根据应变等效关系,当脉动压力载荷对样品造成的应变与振动加速度载荷对样品造成的应变相等时(即t1Sh=vsh),则该脉动压力载荷与该振动加速度载荷相等效。将挡溅盘应变限制值vsh,Lim带入式(14),计算得到脉动压力限制值t1Ph,Lim。
在航空发动机核心机或整机试验时,通过监测挡溅盘一弯频段的脉动压力是否超过限制值,从而保障试验安全性。在实际的发动机试车过程当中,在本公开方法预测的脉动压力限制值t1Ph,Lim以下,挡溅盘未发生疲劳破坏。
图8示出一个计算与振动加速度载荷相等效的脉动压力载荷的方法的流程图,该方法包括:
S01在第一脉动压力载荷以下,对样品进行声激振试验,采集样品所受脉动压力载荷和样品应变,拟合关于样品所受脉动压力载荷和样品应变的函数,即第一函数;
S02在第一振动加速度载荷以下,对样品进行振动激振试验,采集样品所受振动加速度载荷和样品应变,拟合关于样品所受振动加速度载荷和样品应变的函数,即第二函数;
S03基于第一函数与第二函数,建立关于样品所受脉动压力载荷和样品所受振动加速度载荷的函数关系,即第三函数;
S04将第三函数向第二脉动压力载荷的方向外插,建立样品所受脉动压力载荷和样品所受振动加速度载荷的在第一脉动压力载荷以上的函数关系,即第四函数,
其中,所述第二脉动压力载荷大于所述第一脉动压力载荷;
S05根据第四函数,计算与振动加速度载荷目标值相等效的脉动压力载荷,其中,所述振动加速度载荷目标值在第一脉动压力载荷以上。
尽管本发明的具体实施方式已经得到详细的描述,但本领域技术人员将理解:根据已经公开的所有教导,可以对细节进行各种修改变动,并且这些改变均在本发明的保护范围之内。本发明的全部范围由所附权利要求及其任何等同物给出。
Claims (13)
1.一种计算与振动加速度载荷相等效的脉动压力载荷的方法,包括:
(1)在第一脉动压力载荷以下,对样品进行声激振试验,采集样品所受脉动压力载荷和样品应变,拟合关于样品所受脉动压力载荷和样品应变的函数,即第一函数;
(2)在第一振动加速度载荷以下,对样品进行振动激振试验,采集样品所受振动加速度载荷和样品应变,拟合关于样品所受振动加速度载荷和样品应变的函数,即第二函数;
(3)基于第一函数与第二函数,建立关于样品所受脉动压力载荷和样品所受振动加速度载荷的函数关系,即第三函数;
(4)将第三函数向第二脉动压力载荷的方向外插,建立样品所受脉动压力载荷和样品所受振动加速度载荷的在第一脉动压力载荷以上的函数关系,即第四函数,
其中,所述第二脉动压力载荷大于所述第一脉动压力载荷;
(5)根据第四函数,计算与振动加速度载荷目标值相等效的脉动压力载荷,其中,所述振动加速度载荷目标值在第一脉动压力载荷以上。
2.根据权利要求1所述的方法,建立第二函数的步骤包括:
在第一温度,对样品进行振动激振试验,采集样品位移与样品应变,拟合关于样品位移与样品应变的函数,即第2A函数;
在第二温度,对样品进行振动激振试验,采集样品位移与样品所受振动加速度载荷,拟合关于样品位移与样品所受振动加速度载荷的函数,即第2B函数;
其中,第二温度大于第一温度;
第2A函数在第二温度下成立,基于第2A函数与第2B函数,建立振动加速度载荷和样品应变的函数,即为第二函数。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于以下任一项:
-所述样品位移为样品边缘处的位移;
-所述样品应变为样品中部的应变;
-所述振动加速度载荷为样品整体的振动加速度载荷。
4.根据权利要求2所述的方法,所述样品为用于发动机燃烧室的挡溅盘,所述挡溅盘包括:
平面法兰,所述平面法兰上设有环形凸缘,所述平面法兰的至少部分边缘具有翻边结构。
5.根据权利要求4所述的方法,所述样品为用于发动机燃烧室的挡溅盘,其中
-所述样品位移为挡溅盘翻边结构的位移;
-所述样品应变为挡溅盘翻边中部的应变;
-所述振动加速度载荷为挡溅盘整体的振动加速度载荷。
6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于以下任一项:
-振动激振试验过程中,振动台的振动源刚性连接挡溅盘的环状凸缘部分;
-振动激振试验过程中,控制振动的方向垂直于挡溅盘的平面法兰所在平面。
7.根据权利要求4所述的方法,其中,所述样品为用于发动机燃烧室的挡溅盘,建立第一函数的步骤包括
在第一温度,在行波管内以掠入射的方式对挡溅盘进行声激振,采集脉动压力载荷与挡溅盘的应变,建立关于掠入射脉动压力载荷与掠入射挡溅盘应变的函数,即第1A函数;所述掠入射是指行波管内声载荷的入射方向平行于所述挡溅盘的平面法兰;
在第一温度,在行波管内以正入射的方式对挡溅盘进行声激振,采集脉动压力载荷与挡溅盘的应变,建立关于正入射脉动压力载荷与正入射挡溅盘应变的函数,即第1B函数;所述正入射是指行波管内声载荷的入射方向垂直于所述挡溅盘的平面法兰;
基于第1A函数和第1B函数,建立第一温度下,正入射、掠入射相同脉动压力载荷下,挡溅盘正入射应变-掠入射应变的函数关系,该关系在第二温度下仍然成立,即正入射-掠入射应变关系函数,即第1C函数;
在第二温度,在行波管内以掠入射的方式对挡溅盘进行声激振,采集脉动压力载荷与挡溅盘的应变,建立关于第二温度下,掠入射脉动压力载荷与掠入射挡溅盘应变的函数,即第1D函数;
基于第1C函数、第1D函数,建立第二温度下,正入射脉动压力载荷与挡溅盘应变的函数,即第一函数;
其中,第二温度大于第一温度。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,
第一脉动压力载荷为1~5kPa;
第一振动加速度载荷为30~70g;
第二脉动压力载荷为7~10kPa;
第二振动加速度载荷为200~300g。
9.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,
其中,所述第一温度为10~30℃;
其中,所述第二温度为700~1000℃。
10.一种计算与振动致样品应变相等效的脉动压力载荷的方法,其中,所述振动致样品应变是指振动加速度载荷下的样品应变,该方法包括
在第一振动加速度载荷以上,通过振动激振试验,建立振动加速度载荷与样品应变的函数关系,即第五函数;
基于权利要求1所述的第四函数和上一步的第五函数,建立第一脉动压力载荷以上脉动压力载荷与样品应变的函数关系,即第六函数;
基于第六函数,计算与振动激振产生的样品应变目标值相等效的脉动压力载荷目标值的方法。
11.一种判定目标试样脉动压力载荷限制的方法,包括
在振动台上对样品进行振动激振试验,获取能满足预设循环次数的振动加速度载荷限制值;
根据权利要求1所述的第四函数,计算与振动加速度载荷限制值相等效的脉动压力载荷限制值。
12.一种判定目标试样脉动压力载荷限制的方法,包括
在振动台上对样品进行振动激振试验,获取能满足预设循环次数的样品应变限制值;
根据所述样品应变限制值,基于权利要求10所述的第六函数,计算获得样品脉动压力载荷限制。
13.根据权利要求12所述的方法,其中,先获得满足预设循环测试次数的样品位移限制值,再根据样品位移与样品应变的函数关系,获得满足预设循环测试次数的样品应变限制值。
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