CN220490590U - 一种复合材料风扇叶片榫头低循环疲劳试验装置 - Google Patents
一种复合材料风扇叶片榫头低循环疲劳试验装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN220490590U CN220490590U CN202321818075.1U CN202321818075U CN220490590U CN 220490590 U CN220490590 U CN 220490590U CN 202321818075 U CN202321818075 U CN 202321818075U CN 220490590 U CN220490590 U CN 220490590U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- tenon
- test piece
- pin shaft
- clamping plates
- loading plate
- 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.)
- Active
Links
- 238000009661 fatigue test Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 17
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 55
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
本实用新型提供一种复合材料风扇叶片榫头低循环疲劳试验装置，航空发动机复合材料风扇叶片强度测试技术领域，该试验装置包括：榫槽夹具、榫头试验件、夹板、销轴、关节轴承、定位套筒和加载板，榫槽夹具的顶部设有凹槽，榫头试验件的下端安装在榫槽夹具的凹槽中；榫头试验件的上端两侧分别与一个夹板的下端连接，两个夹板的上端设有圆孔，两个圆孔的圆心位于同一直线上，销轴横穿两块夹板上端圆孔，并在夹板外侧通过固定件拧紧；加载板的下端设有使销轴穿过的圆孔，加载板位于两块夹板之间；关节轴承位于销轴和加载板之间；定位套筒位于关节轴承两侧。通过该试验装置可以实现试验件安装快速对中，同时释放榫头的扭转自由度。
Description
技术领域
本实用新型属于航空发动机复合材料风扇叶片强度测试技术领域，尤其涉及一种复合材料风扇叶片榫头低循环疲劳试验装置。
背景技术
复合材料风扇叶片是大涵道比涡扇发动机的重要部件，它是发动机推力的主要来源。复合材料风扇叶片强度直接关系着航空发动机的结构完整性。
涡扇发动机在工作状态中，复合材料风扇叶片承受着旋转产生的离心力，离心力均通过风扇叶片榫头传递至风扇盘。在发动机在使用过程中，不断经历“停止—启动—停止”的过程。因此风扇叶片榫头受到的离心力也是一种循环载荷，这可能会导致风扇叶片榫头发生低循环疲劳破坏。因此，有必要考核风扇叶片榫头在离心力作用下的低循环疲劳强度，这对风扇叶片的结构完整性具有重要意义。
由于风扇叶片榫头受到的离心力比较大，且叶型复杂，对其施加离心力比较困难。而且在风扇叶片真实工况下，榫头受到离心力后会发生轻微扭转，为了尽可能接近真实工况，试验中也需要确保榫头的自由扭转不受限制。
实用新型内容
为了解决相关技术无法实现试验件安装快速对中，无法释放榫头的扭转自由度的问题，本实用新型提供一种针对复合材料风扇叶片榫头的拉伸低循环疲劳试验装置。该试验装置可以实现试验件安装快速对中，同时释放榫头的扭转自由度。
所述技术方案如下：
一种复合材料风扇叶片榫头低循环疲劳试验装置，包括：榫槽夹具、榫头试验件、夹板、销轴、关节轴承、定位套筒和加载板，
榫槽夹具的顶部设有凹槽，榫头试验件的下端安装在榫槽夹具的凹槽中；榫头试验件的上端两侧分别与一个夹板的下端连接，两个夹板的上端设有圆孔，两个圆孔的圆心位于同一直线上，销轴横穿两块夹板上端圆孔，并在夹板外侧通过固定件拧紧；加载板的下端设有使销轴穿过的圆孔，加载板位于两块夹板之间；关节轴承位于销轴和加载板之间；定位套筒位于关节轴承两侧。
进一步地，榫头试验件的下端两侧设有限制榫头试验件在榫槽夹具凹槽内滑动的限位块。
进一步地，榫头试验件与榫槽夹具之间设有保护片。
进一步地，榫头试验件的上端粘贴有加强片。
可选地，榫头试验件的上端两侧与夹板通过多根长螺栓连接。
可选地，销轴在夹板外侧通过螺母拧紧。
其中，榫槽夹具的下端与疲劳试验机下夹头连接，加载板的上端与疲劳试验机上夹头连接。
与现有技术相比，本实用新型提供的一种复合材料风扇叶片榫头低循环疲劳试验装置至少具有以下有益效果：
a)该试验装置采用关节轴承解耦风扇叶片榫头自身的扭转自由度，避免扭转产生的附加应力，加载精度高；
b)该试验装置采用定位套筒保证加载对中，简单易实施，安装方便；
c)关节轴承是低循环疲劳试验中的易损件，该试验装置中的关节轴承更换方便。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的一种复合材料风扇叶片榫头低循环疲劳试验装置示意图；
图2为本实用新型实施例提供的一种复合材料风扇叶片榫头低循环疲劳试验装置剖视图。
其中，1-榫槽夹具、2-限位块、3-保护片、4-榫头试验件、5-夹板、6-销轴、7-关节轴承、8-定位套筒、9-加载板。
具体实施方式
下面通过具体的实施方式和附图对本实用新型作进一步详细说明。
本实用新型针对风扇叶片榫头设计了低循环疲劳加载夹具，模拟了风扇叶片榫头/榫槽连接结构，采用关节轴承释放榫头的扭转自由度，通过定位套筒实现试验加载对中，能够确保试验顺利进行。
本实用新型提供一种复合材料风扇叶片榫头低循环疲劳试验装置，请参见图1和图2，该装置包括：榫槽夹具1、限位块2、保护片3、榫头试验件4、夹板5、销轴6、关节轴承7、定位套筒8和加载板9，
榫槽夹具1的顶部设有凹槽，榫头试验件4的下端安装在榫槽夹具1的凹槽中；进一步地，榫头试验件4与榫槽夹具1之间设有保护片3，能够避免榫头试验件4与榫槽夹具1直接摩擦接触。榫头试验件4可以是从风扇叶片上截取的，上端粘贴有加强片，避免加载过程中试验件上端破坏。
榫头试验件4下端两侧设有限制榫头试验件4在榫槽夹具1凹槽内滑动的限位块2。限位块2位于榫头试验件4两侧，能够限制试验件在榫槽内滑动。
榫头试验件4的上端两侧分别与一个夹板5的下端通过8根长螺栓连接，两个夹板5的上端设有圆孔，两个圆孔的圆心位于同一直线上，销轴6横穿两块夹板5的上端圆孔，并在夹板5外侧通过螺母拧紧。
加载板9的下端设有使销轴6穿过的圆孔，加载板9位于两块夹板5之间。
关节轴承7位于销轴6和加载板9之间，可以在施加拉伸载荷的同时，释放扭转自由度。榫头试验件4的自由扭转与低循环拉伸载荷通过关节轴承7实现。
定位套筒8位于关节轴承7两侧，可以快速实现试验件安装对中，确保低循环拉伸载荷加载不偏心。
榫槽夹具1下端与疲劳试验机下夹头连接，加载板9上端与疲劳试验机上夹头连接，通过疲劳试验机施加低循环疲劳载荷。
本实用新型提供的复合材料风扇叶片榫头低循环疲劳试验装置的装配过程为：
a)将榫槽夹具1与保护片3通过螺栓连接，并将榫槽夹具1夹持在疲劳试验机下夹头中；
b)将榫头试验件4安装到榫槽夹具1中，并安装限位块2，保证榫头试验件4居中；
c)将关节轴承7安装在加载板9和销轴6之间，并将加载板9夹持在疲劳试验机上夹头中；
d)将定位套筒8安装到销轴6上，再安装夹板，并通过螺母拧紧；
e)调整试验机夹头位置，使榫头试验件4与夹板5的8个螺栓孔对齐，并穿入螺栓固连。
安装完成后即可进行风扇叶片榫头低循环疲劳试验：
启动疲劳试验机，试验机下夹头向榫槽夹具1施加周期性疲劳载荷，载荷以如下路径传递：
榫槽夹具1－保护片3－榫头试验件4－夹板5－销轴6－关节轴承7－加载板9；疲劳试验机持续施加疲劳载荷，直至榫头试验件4破坏，记录疲劳循环数，试验完成。
以上仅表达了本实用新型的实施方式，其描述较为具体和详细，但且不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。另外，本实用新型未详尽部分均为常规技术。
Claims (7)
1.一种复合材料风扇叶片榫头低循环疲劳试验装置，其特征在于，包括：榫槽夹具、榫头试验件、夹板、销轴、关节轴承、定位套筒和加载板，
榫槽夹具的顶部设有凹槽，榫头试验件的下端安装在榫槽夹具的凹槽中；榫头试验件的上端两侧分别与一个夹板的下端连接，两个夹板的上端设有圆孔，两个圆孔的圆心位于同一直线上，销轴横穿两块夹板上端圆孔，并在夹板外侧通过固定件拧紧；加载板的下端设有使销轴穿过的圆孔，加载板位于两块夹板之间；关节轴承位于销轴和加载板之间；定位套筒位于关节轴承两侧。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，榫头试验件的下端两侧设有限制榫头试验件在榫槽夹具凹槽内滑动的限位块。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，榫头试验件与榫槽夹具之间设有保护片。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，榫头试验件的上端粘贴有加强片。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，榫头试验件的上端两侧与夹板通过多根长螺栓连接。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，销轴在夹板外侧通过螺母拧紧。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，榫槽夹具的下端与疲劳试验机下夹头连接，加载板的上端与疲劳试验机上夹头连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202321818075.1U CN220490590U (zh) | 2023-07-11 | 2023-07-11 | 一种复合材料风扇叶片榫头低循环疲劳试验装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202321818075.1U CN220490590U (zh) | 2023-07-11 | 2023-07-11 | 一种复合材料风扇叶片榫头低循环疲劳试验装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN220490590U true CN220490590U (zh) | 2024-02-13 |
Family
ID=89829896
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202321818075.1U Active CN220490590U (zh) | 2023-07-11 | 2023-07-11 | 一种复合材料风扇叶片榫头低循环疲劳试验装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN220490590U (zh) |
-
2023
- 2023-07-11 CN CN202321818075.1U patent/CN220490590U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106644702A (zh) | 一种可连续调节叶片考核截面应力分布的高温疲劳试验夹具及方法 | |
| CN108709793B (zh) | 用于弯扭振动疲劳试验的加载装置及其方法 | |
| US20120151735A1 (en) | Method and Tooling for Partial Disassembly of a Bypass Turbofan Engine | |
| CN109632285B (zh) | 一种涡轮叶片高温疲劳试验夹具 | |
| CN1928529A (zh) | 航空发动机轮盘叶片试验夹具 | |
| CN110514378B (zh) | 一种发动机带凸肩风扇叶片振动疲劳试验装置 | |
| CN112525457A (zh) | 高温双轴无干涉高低周复合疲劳试验夹具及试验方法 | |
| CN220490590U (zh) | 一种复合材料风扇叶片榫头低循环疲劳试验装置 | |
| CN111398053B (zh) | 一种具备楔形试样自对中且多自由度可调的高温试验装置 | |
| CN107024386A (zh) | 用于叶片载荷施加的试验装置 | |
| CN102922444B (zh) | 复杂型面叶片振动性能检测固定装夹装置 | |
| CN110631789B (zh) | 用于复合材料静子叶片振动疲劳试验的试验方法 | |
| CN109895005B (zh) | 一种用于转子榫连接装配的锁销预装配工装结构 | |
| CN210235353U (zh) | 一种直升机旋翼轴静力测试旋翼轴锁紧装置 | |
| CN113756875B (zh) | 一种航空发动机核心机整机动平衡装配方法 | |
| CN205148146U (zh) | 一种用于分解或装配动力涡轮盘的夹具 | |
| CN109738300B (zh) | 一种销轴类部件的弯剪组合试验装置 | |
| CN111855413A (zh) | 复材风扇叶片叶根元件级试样的拉-弯耦合强度试验系统 | |
| CN211615310U (zh) | 一种叶片液体喷丸的装夹保护装置 | |
| CN110614501B (zh) | 大型水力测功器检修的拆卸装配方法及工装 | |
| CN213239773U (zh) | 涡轮叶片高温蠕变试验系统及其试验夹具 | |
| CN105973101B (zh) | 电磁阀阀盖螺纹测试机的阀盖定位夹紧机构 | |
| CN116642788A (zh) | 一种适用于旋笛试验器的薄支板振动特性与疲劳试验工装 | |
| CN212858195U (zh) | 一种航空发动机涡轮叶片激光喷丸的环形夹具 | |
| CN210426996U (zh) | 一种水轮机导水机构剪断销试验工具 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |