CN117147127B - 一种叶片微动能量耗散测量方法及装置 - Google Patents

一种叶片微动能量耗散测量方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明适用于能量耗散测量领域,提供了一种叶片微动能量耗散测量方法及装置,装置包括底板,所述底板上固定连接有轮盘榫槽模拟组件,所述轮盘榫槽模拟组件内抵触连接有高度调节组件,且所述高度调节组件底部与底板上开设的圆形凹槽配合连接,所述轮盘榫槽模拟组件上还滑动连接有叶片,所述底板上还固定安装有支撑架,所述支撑架上固定安装有弹簧施力组件。本发明具有可以模拟实际服役状态下含界面形位偏差的叶片周期振动能量耗散,进行定量构建界面偏差与能量耗散之间关系的优点。

Description

一种叶片微动能量耗散测量方法及装置
技术领域
本发明属于能量耗散测量领域,尤其涉及一种叶片微动能量耗散测量方法及装置。
背景技术
随着我国高新技术的不断发展,汽轮机在航空、船舶等国防与民用工业领域中扮演着越来越重要的角色。作为先进制造业的代表,汽轮机的设计与制造水平一直是衡量一个国家科技和工业实力的重要指标之一。叶片作为汽轮机的核心部件之一,其物理和力学特性直接影响到整机的服役性能和可靠性。含榫连接结构的叶片属于典型的薄壁结构,在恶劣的服役工况下,含榫连接结构的叶片动力学响应呈现显著的非线性振动特点,其对初始力学状态非常敏感。叶-盘结构不同扇区在制造和服役过程中的差异所引起的力学参数波动就会引起整个叶-盘系统的严重振动问题。
在叶片振动过程中,叶根与榫槽连接处的周期摩擦接触所造成的能量耗散可以有效减小叶片振动能量,起到抑制叶片振动的作用,对汽轮机叶-盘系统振动特性稳健性具有显著意义。然而,我国汽轮机振动问题尤为突出,其主要原因之一就是叶片振动特性分散度大。由于制造加工以及装配精度的限制,叶片与轮盘连接处的接触界面具有随机的形位偏差。其加工误差分布、装配工艺引起的容差组合以及工作状态下结构特征参数变化的概率分布尚无法确定,导致叶-盘系统周期振动时榫连接接触界面微动产生的能量耗散量及变化规律不同,使得不同扇区之间叶根处的阻尼特性具有差异性,进而极易引起局部振动失谐振动,威胁整机的使用性能和寿命。
因此,研究在汽轮机设计阶段考虑界面形位偏差对叶片周期振动过程中能量耗散的影响,对于揭示制造精度与叶片动力学响应稳健性之间的作用机理具有重要意义。然而,当前国内外对含界面偏差的叶片能量耗散的理论和实验研究十分缺乏。由于叶片界面摩擦运动的非线性特性,使得采用数值模拟方法对叶片界面能量耗散进行研究变得较为困难,尚未完全建立一种通用的计算评价模型。服役状态下的叶片界面能量耗散定量测量与分析等实验性工作受到实验条件以及成本等多因素制约,界面形位偏差的随机性与叶片榫连接结构界面能量耗散之间的物理与数学关系尚未建立。为此,需要一种可以模拟实际服役状态下含界面形位偏差的叶片周期振动能量耗散测量方法和装置,定量构建界面偏差与能量耗散之间的关系,对我国汽轮机振动稳健性的提升具有重要意义。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种叶片微动能量耗散测量方法及装置,旨在解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种叶片微动能量耗散测量装置,包括底板,所述底板上固定连接有轮盘榫槽模拟组件,所述轮盘榫槽模拟组件内抵触连接有高度调节组件,且所述高度调节组件底部与底板上开设的圆形凹槽配合连接,所述轮盘榫槽模拟组件上还滑动连接有叶片,所述底板上还固定安装有支撑架,所述支撑架上固定安装有弹簧施力组件。
进一步的技术方案,所述轮盘榫槽模拟组件包括:榫槽模拟件,所述榫槽模拟件与底板固定连接;矩形槽,所述矩形槽开设在榫槽模拟件中心位置,且叶片底部和高度调节组件顶部在所述矩形槽内抵接。
进一步的技术方案,所述高度调节组件包括:液压力加载装置,所述液压力加载装置放置在底板中心位置开设的圆形凹槽内;支撑平台,所述支撑平台是上端开有四个圆槽的板状结构,且所述支撑平台下端中心位置也开设有圆形凹槽,液压加载装置顶部通过此圆形凹槽与所述支撑平台进行固定连接;角接触球轴承,支撑平台的每个圆槽内部均固定安装有所述角接触球轴承;调节杆,所述调节杆下端插入角接触球轴承内圈中实现紧配合,且所述调节杆上端带有螺纹;支撑平板,所述支撑平板是带有四个螺纹通孔的板状结构,且每个调节杆上端均与支撑平板的螺纹通孔进行螺纹连接;把手,四个所述把手固定连接在调节杆上。
进一步的技术方案,所述弹簧施力组件包括:位置调节板,所述位置调节板固定安装在支撑架上,且所述位置调节板两侧面均匀开设多个螺纹孔,用于调整弹簧施力点的空间位置;第一支撑板,所述第一支撑板两侧均开设有两个螺孔,且所述第一支撑板的螺孔通过螺栓与位置调节板两侧面进行固定连接;第二支撑板,所述第二支撑板两侧均开设有两个螺孔,且所述第二支撑板的螺孔通过螺栓与位置调节板两侧面进行固定连接;螺杆,所述螺杆与第一支撑板中间位置开设的螺纹通孔进行螺纹连接,且所述螺杆贯穿通过第二支撑板中部开设的通孔;调节手柄,所述调节手柄有内螺纹,用于和螺杆进行螺纹连接;调心滚子轴承,所述调心滚子轴承安装在第二支撑板通孔位置,且所述调心滚子轴承内圈与调节手柄外侧面进行螺纹连接;法兰面,所述法兰面与第一支撑板外侧固定连接套筒,所述套筒与法兰面一端固定连接,且所述套筒靠近法兰面的一端有内螺纹,用于和螺杆螺纹连接,所述套筒的另一端开设有通孔;开口槽,套筒上、下两侧均开设有所述开口槽;传力圆台,所述传力圆台左端面与螺杆抵接;传力杆,所述传力杆前端与套筒一端开设的通孔进行滑动连接,所述传力杆右侧直径等于通孔直径,且所述传力杆的左侧凸台部分位于套筒内;限位杆,四个所述限位杆下端开设有螺纹,通过开口槽分别插入传力杆的凸台部分以及传力圆台的上、下两侧开设的螺孔中;弹簧,所述弹簧的首尾两端分别压紧连接传力圆台和传力杆;半圆柱推头,传力杆右侧开设的孔与所述半圆柱推头配合连接;六角螺栓,所述六角螺栓通过传力杆和半圆柱推头上开设的通孔将传力杆和半圆柱推头固定连接;六角螺母,所述六角螺母与六角螺栓的尾部进行螺纹连接。
此外,本发明还提供了一种叶片微动能量耗散测量装置的使用方法,具体包括以下步骤:
S1:将叶片沿轴向装入榫槽模拟件中,调整叶根底部位置,使其与支撑平板相接触;
S2:通过旋转高度调节组件调节杆上的四个把手,控制调节杆上端和支撑平板上螺纹通孔配合的进给量,改变叶片底部的空间位姿,使得叶片的侧面与矩形槽的表面相接触时具有初始形位偏差,从而模拟在离心力作用下含接触界面形位偏差的叶根榫头与榫槽之间的连接;
S3:根据试验需要,通过液压力加载装置对支撑平台底部施加特定液压力N,顶起叶片底部,模拟受离心力作用时叶根榫连接界面含形位配合偏差下的受力状态;
S4:调整弹簧施力组件的位置,设定叶片的激励点,根据需要测试的位置灵活调整第一支撑板、第二支撑板的位置,通过旋转调节手柄可以使螺杆轴向移动同时带动传力杆右端的半圆柱推头沿叶片激励点表面法向方向施加载荷F,大小从逐渐增加到Fmax,,通过两个限位杆之间的距离变化计算载荷F的数值大小,同时通过右侧限位杆位置变化记录叶片激励点的位移量d+;
S5:在载荷F达到最大值Fmax后,通过弹簧施力组件进行卸载,减小F同时记录叶片激励点位移量d-;
S6:绘制加载曲线F-d+以及卸载曲线F-d-,得到该激励点周期位移时的力迟滞曲线,通过曲线所围成面积计算得到能量耗散量Δw。
综上所述,本发明实施例与现有技术相比具有以下有益效果:
1.本发明所提供的叶片微动能量耗散测量方法及其装置中,弹簧施力组件套筒两侧开有配合传力杆两侧限位杆的开口槽,通过传力圆台两侧限位杆相对传力杆两侧限位杆移动距离推算出施加在叶片上力的大小,从而达到可以施加不同大小的力;同时可以根据右侧限位杆的移动距离得到叶片激励点处的位移量,使含界面形位偏差榫连接可调式叶片阻尼能量耗散实验测量结果和数据获取更为直接和方便。
2.本发明所提供的叶片微动能量耗散测量方法及其装置中,位置调节板、支撑板两侧有配合六角螺栓的螺纹孔两个侧面都配有可供调节六角螺栓进给量和安装位置的螺纹孔,可实现装置施加力位置的改变以达到可以实现不同位置激励叶片。
3.本发明所提供的叶片微动能量耗散测量方法及其装置中,可以根据实际叶根处匹配界面加工制造所产生的形位偏差随机性分布特点,通过转动四个调节杆上把手控制四个调节杆上端和支撑平上板上的螺纹通孔配合的进给量,来控制高度调节组件中螺纹杆的空间高度位置,实现榫头与榫槽之间不同的界面偏差配合,进而可以很好地模拟服役条件下叶根-轮盘之间榫连接结构真实的界面配合状态,具有较好的灵活性。
4.本发明所提供的叶片微动能量耗散测量方法及其装置中,叶根处施加垂直方向的载荷可以根据实验需要进行调整,用于模拟不同转速下离心力对叶根榫连接结构的受力作用,具有较好灵活性。
为了更清楚地阐述本发明的结构特征和功效,下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。
附图说明
图1为本发明实施例的立体结构示意图;
图2为本发明实施例图1的主视结构示意图;
图3为本发明实施例图1的整体俯视及局部放大结构示意图;
图4为本发明实施例图3的局部放大结构示意图
图5为本发明实施例图1的高度调节组件和轮盘榫槽模拟组件配合件整体结构示意图;
图6为本发明实施例图4的轮盘榫槽模拟组件结构示意图;
图7为本发明实施例图4的高度调节组件结构示意图;
图8为本发明实施例图1的弹簧施力组件配合安装结构示意图;
图9为本发明实施例图8的弹簧施力组件局部结构示意图;
图10为本发明实施例图9的弹簧施力组件局部主视结构示意图;
图11为本发明实施例图10的剖视结构示意图;
图12为本发明实施例图9的弹簧施力组件局部结构配合结构示意图;
图13为本发明实施例图9的弹簧施力组件部分结构示意图;
图14为本发明实施例图13的剖视结构示意图;
图15为本发明实施例图14的弹簧施力组件限位杆结构示意图;
图16为本发明实施例图11的支撑板和调心滚子轴承配合安装结构示意图;
图17为本发明实施例图9的支撑板和套筒配合安装结构示意图;
图18为本发明实施例图17的位置调节板结构示意图;
图19为本发明实施例图7的液压加载装置安装结构示意图;
图20为本发明实施例的叶片微动能量耗散量示意图。
图中:1-榫槽模拟件、2-传力圆台、3-叶片、4-调节杆、5-调心滚子轴承、6-支撑平台、7-角接触球轴承、8-第一支撑板、9-调节手柄、10-螺杆、11-传力杆、12-弹簧、13-半圆柱推头、14-矩形槽、15-支撑架、16-套筒、17-开口槽、18-支撑平板、19-位置调节板、20-底板、21-固定螺栓、22-螺纹孔、23-液压力加载装置、24-六角螺母、25-六角螺栓,26-把手,27-限位杆,28-法兰面,29-第二支撑板。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。
如图1、图2和图3所示,本发明实施例提供了一种叶片微动能量耗散测量装置,包括底板20,所述底板20上固定连接有轮盘榫槽模拟组件,所述轮盘榫槽模拟组件内抵触连接有高度调节组件,且所述高度调节组件底部与底板20上开设的圆形凹槽配合连接,所述轮盘榫槽模拟组件上还滑动连接有叶片3,所述底板20上还固定安装有支撑架15,所述支撑架15上固定安装有弹簧施力组件。
在本发明实施例中,通过轮盘榫槽模拟组件与叶片3配合用于模拟实际叶片与轮盘的榫形连接结构,通过高度调节组件使得叶片3的空间姿态发生形位偏差,弹簧施力组件通过对叶片3表面某激励点进行加、卸载力,以此得到该激励点周期位移时的力迟滞曲线,通过曲线所围成面积计算得到能量耗散量,具备可以模拟实际服役状态下含界面形位偏差的叶片周期振动能量耗散,进行定量构建界面偏差与能量耗散之间的关系。
如图1、图5和图6所示,具体的,所述轮盘榫槽模拟组件包括:
榫槽模拟件1,所述榫槽模拟件1与底板20固定连接;
矩形槽14,所述矩形槽14开设在榫槽模拟件1中心位置,且叶片3底部和高度调节组件顶部在所述矩形槽14内抵接。
可以理解的是,矩形槽14便于高度调节组件的顶部上下移动。
具体应用时,高度调节组件的顶部与叶片3的底部相接触并顶起叶片3,使得叶片3的侧面与矩形槽14的表面相接触时具有初始形位偏差,从而模拟在离心力作用下含接触界面形位偏差的叶根榫头与榫槽之间的连接。
如图1、图2、图5和图7所示,具体的,所述高度调节组件包括:
液压力加载装置23,所述液压力加载装置23放置在底板20中心位置开设的圆形凹槽内;
支撑平台6,所述支撑平台6是上端开有四个圆槽的板状结构,且所述支撑平台6下端中心位置也开设有圆形凹槽,液压加载装置23顶部通过此圆形凹槽与所述支撑平台6进行固定连接;
角接触球轴承7,支撑平台6的每个圆槽内部均固定安装有所述角接触球轴承7;
调节杆4,所述调节杆4下端插入角接触球轴承7内圈中实现紧配合,且所述调节杆4上端带有螺纹;
支撑平板18,所述支撑平板18是带有四个螺纹通孔的板状结构,且每个调节杆4上端均与支撑平板18的螺纹通孔进行螺纹连接;
把手26,四个所述把手26固定连接在调节杆4上。
可以理解的是,支撑平台6的厚度大于角接触球轴承7厚度。
具体应用时,通过液压加载装置23,对支撑平台6施加垂直方向的载荷,用于模拟离心力作用下的叶根与榫槽连接处的接触载荷状态,通过旋转调节杆4上的四个把手26控制调节杆4上端和支撑平板18上螺纹通孔的进给量,使得支撑平板18与支撑平台6之间的相对位置发生变化,以达到调节支撑平板18空间位姿的目的,进而支撑平板18的顶部与叶片3的底部相接触并顶起叶片3。
如图8-20所示,具体的,所述弹簧施力组件包括:
位置调节板19,所述位置调节板19固定安装在支撑架15上,且所述位置调节板19两侧面均匀开设多个螺纹孔,用于调整弹簧施力点的空间位置;
第一支撑板8,所述第一支撑板8两侧均开设有两个螺孔,且所述第一支撑板8的螺孔通过螺栓与位置调节板19两侧面进行固定连接;
第二支撑板29,所述第二支撑板29两侧均开设有两个螺孔,且所述第一支撑板8的螺孔通过螺栓与位置调节板19两侧面进行固定连接;
螺杆10,所述螺杆10与第一支撑板8中间位置开设的螺纹通孔进行螺纹连接,且所述螺杆10贯穿通过第二支撑板29中部开设的通孔;
调节手柄9,所述调节手柄9有内螺纹,用于和螺杆10进行螺纹连接;
调心滚子轴承5,所述调心滚子轴承5安装在第二支撑板29通孔位置,且所述调心滚子轴承5内圈与调节手柄9外侧面进行螺纹连接;
法兰面28,所述法兰面28与第一支撑板8外侧固定连接;
套筒16,所述套筒16与法兰面28一端固定连接,且所述套筒16靠近法兰面28的一端有内螺纹,用于和螺杆10螺纹连接,所述套筒16的另一端开设有通孔;
开口槽17,套筒16上、下两侧均开设有所述开口槽17;
传力圆台2,所述传力圆台2左端面与螺杆10抵接;
传力杆11,所述传力杆11前端与套筒16一端开设的通孔进行滑动连接,所述传力杆11右侧直径等于通孔直径,且所述传力杆11的左侧凸台部分位于套筒16内;
限位杆27,四个所述限位杆27下端开设有螺纹,通过开口槽17分别插入传力杆11的左侧凸台部分以及传力圆台2的上、下两侧开设的螺孔中;
弹簧12,所述弹簧12的首尾两端分别压紧连接传力圆台2和传力杆11;
半圆柱推头13,传力杆11右侧开设的孔与所述半圆柱推头13配合连接;
六角螺栓25,所述六角螺栓25通过传力杆11和半圆柱推头13上开设的通孔将传力杆11和半圆柱推头13固定连接;
六角螺母24,所述六角螺母24与六角螺栓25的尾部进行螺纹连接。
可以理解的是,本实施例中,弹簧施力组件的空间位置可以通过位置调节板19进行上下和轴向的调节,可以对叶片不同位置施加载荷和位移,以便测量不同振动模态下叶片微动能量耗散。此外,弹簧施力组件不仅限于一个,可以有两个或多个,用于模拟高阶复杂模态下的叶片微动;通过液压装置施加的载荷N可以任意变化,根据实际需要,模拟不同转速下离心力作用的叶根接触受力状态;叶根榫头与榫槽匹配界面的相对形位偏差不仅限于一种,考虑到叶根处实际接触界面的形状和位置偏差具有随机性,通过改变高度调节组件中调节杆4的旋入量,可以实现叶根处不同类型的榫连接界面偏差配合。
具体应用时,通过旋转调节手柄9可以使螺杆10轴向移动,同时在弹簧的作用下推动传力杆11向右运动,接着带动传力杆11右端的半圆柱推头13对叶片3施加力;另外,在测量过程中可以通过四个限位杆27在开口槽17中相对移动的距离推算出弹簧压缩力,得到施加在叶片3上力的大小,通过改变螺杆10的进给量,从而达到可以施加不同大小力的目的。
此外,本发明还提供了一种叶片微动能量耗散测量装置的使用方法,具体包括以下步骤:
S1:将叶片3沿轴向装入榫槽模拟件1中,调整叶根底部位置,使其与支撑平板18相接触;
S2:通过旋转高度调节组件调节杆4上的四个把手26,控制调节杆4上端和支撑平板18上螺纹通孔配合的进给量,改变叶片3底部的空间位姿,使得叶片3的侧面与矩形槽14的表面相接触时具有初始形位偏差,从而模拟在离心力作用下含接触界面形位偏差的叶根榫头与榫槽之间的连接;
S3:根据试验需要,通过液压力加载装置对支撑平台6底部施加特定液压力N,顶起叶片底部,模拟受离心力作用时叶根榫连接界面含形位配合偏差下的受力状态;
S4:调整弹簧施力组件的位置,设定叶片的激励点,根据需要测试的位置灵活调整第一支撑板8、第二支撑板29的位置,通过旋转调节手柄9可以使螺杆10轴向移动同时带动传力杆11右端的半圆柱推头13沿叶片激励点表面法向方向施加载荷F,大小从0逐渐增加到Fmax,,通过两个限位杆27之间的距离变化计算载荷F的数值大小,同时通过右侧限位杆27位置变化记录叶片激励点的位移量d+;
S5:在载荷F达到最大值Fmax后,通过弹簧施力组件进行卸载,减小F同时记录叶片激励点位移量d-;
S6:如图20所示,绘制加载曲线F-d+以及卸载曲线F-d-,得到该激励点周期位移时的力迟滞曲线,通过曲线所围成面积计算得到能量耗散量Δw。
本实施例所述方法和装置,不仅限于对航空发动机叶片微动能量耗散的测量,也可以应用于其他燕尾型叶片的微动能量耗散测试。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种叶片微动能量耗散测量装置,包括底板,其特征在于,所述底板上固定连接有轮盘榫槽模拟组件,所述轮盘榫槽模拟组件用于与叶片配合进行模拟实际叶片与轮盘的榫形连接结构,所述轮盘榫槽模拟组件内抵触连接有高度调节组件,所述高度调节组件用于使得叶片的空间姿态发生形位偏差,且所述高度调节组件底部与底板上开设的圆形凹槽配合连接,所述轮盘榫槽模拟组件上还滑动连接有叶片,所述底板上还固定安装有支撑架,所述支撑架上固定安装有弹簧施力组件,所述弹簧施力组件用于对叶片表面某激励点进行加、卸载力,以此得到该激励点周期位移时的力迟滞曲线,通过曲线所围成面积计算得到能量耗散量;
所述高度调节组件包括:
液压力加载装置,所述液压力加载装置放置在底板中心位置开设的圆形凹槽内;
支撑平台,所述支撑平台是上端开有四个圆槽的板状结构,且所述支撑平台下端中心位置也开设有圆形凹槽,液压加载装置顶部通过此圆形凹槽与所述支撑平台进行固定连接;
角接触球轴承,支撑平台的每个圆槽内部均固定安装有所述角接触球轴承;
调节杆,所述调节杆下端插入角接触球轴承内圈中实现紧配合,且所述调节杆上端带有螺纹;
支撑平板,所述支撑平板是带有四个螺纹通孔的板状结构,且每个调节杆上端均与支撑平板的螺纹通孔进行螺纹连接;
把手,四个所述把手固定连接在调节杆上;
所述弹簧施力组件包括:
位置调节板,所述位置调节板固定安装在支撑架上,且所述位置调节板两侧面均匀开设多个螺纹孔,用于调整弹簧施力点的空间位置;
第一支撑板,所述第一支撑板两侧均开设有两个螺孔,且所述第一支撑板的螺孔通过螺栓与位置调节板两侧面进行固定连接;
第二支撑板,所述第二支撑板两侧均开设有两个螺孔,且所述第二支撑板的螺孔通过螺栓与位置调节板两侧面进行固定连接;
螺杆,所述螺杆与第一支撑板中间位置开设的螺纹通孔进行螺纹连接,且所述螺杆贯穿通过第二支撑板中部开设的通孔;
调节手柄,所述调节手柄有内螺纹,用于和螺杆进行螺纹连接;
调心滚子轴承,所述调心滚子轴承安装在第二支撑板通孔位置,且所述调心滚子轴承内圈与调节手柄外侧面进行螺纹连接;
法兰面,所述法兰面与第一支撑板外侧固定连接;
套筒,所述套筒与法兰面一端固定连接,且所述套筒靠近法兰面的一端有内螺纹,用于和螺杆螺纹连接,所述套筒的另一端开设有通孔;
开口槽,套筒上、下两侧均开设有所述开口槽;
传力圆台,所述传力圆台左端面与螺杆抵接;
传力杆,所述传力杆前端与套筒一端开设的通孔进行滑动连接,所述传力杆右侧直径等于通孔直径,且所述传力杆的左侧凸台部分位于套筒内;
限位杆,四个所述限位杆下端开设有螺纹,通过开口槽分别插入传力杆的左侧凸台部分以及传力圆台的上、下两侧开设的螺孔中;
弹簧,所述弹簧的首尾两端分别压紧连接传力圆台和传力杆;
半圆柱推头,传力杆右侧开设的孔与所述半圆柱推头配合连接;
六角螺栓,所述六角螺栓通过传力杆和半圆柱推头上开设的通孔将传力杆和半圆柱推头固定连接;
六角螺母,所述六角螺母与六角螺栓的尾部进行螺纹连接。
2.根据权利要求1所述的叶片微动能量耗散测量装置,其特征在于,所述轮盘榫槽模拟组件包括:
榫槽模拟件,所述榫槽模拟件与底板固定连接;
矩形槽,所述矩形槽开设在榫槽模拟件中心位置,且叶片底部和高度调节组件顶部在所述矩形槽内抵接。
3.一种采用如权利要求1-2任一项所述的叶片微动能量耗散测量装置的使用方法,其特征在于,具体包括以下步骤:
S1:将叶片沿轴向装入榫槽模拟件中,调整叶根底部位置,使其与支撑平板相接触;
S2:通过旋转高度调节组件调节杆上的四个把手,控制调节杆上端和支撑平板上螺纹通孔配合的进给量,改变叶片底部的空间位姿,使得叶片的侧面与矩形槽的表面相接触时具有初始形位偏差,从而模拟在离心力作用下含接触界面形位偏差的叶根榫头与榫槽之间的连接;
S3:根据试验需要,通过液压力加载装置对支撑平台底部施加特定液压力N,顶起叶片底部,模拟受离心力作用时叶根榫连接界面含形位配合偏差下的受力状态;
S4:调整弹簧施力组件的位置,设定叶片的激励点,根据需要测试的位置灵活调整第一支撑板、第二支撑板的位置,通过旋转调节手柄可以使螺杆轴向移动同时带动传力杆右端的半圆柱推头沿叶片激励点表面法向方向施加载荷F,大小从逐渐增加到Fmax,通过两个限位杆之间的距离变化计算载荷F的数值大小,同时通过右侧限位杆位置变化记录叶片激励点的位移量d+;
S5:在载荷F达到最大值Fmax后,通过弹簧施力组件进行卸载,减小F同时记录叶片激励点位移量d-;
S6:绘制加载曲线F-d+以及卸载曲线F-d-,得到该激励点周期位移时的力迟滞曲线,通过曲线所围成面积计算得到能量耗散量Δw。
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