[发明专利]反射信号增强片及热噪声环境下的振动响应测量试验方法

说明书

技术领域

本发明涉及热振动试验技术领域，尤其涉及一种耐高温反射信号增强片及热噪声环境下的振动响应测量试验方法。

背景技术

随着高速飞行器飞行的马赫数越来越高，其关键结构的温度在气动热作用下升高幅度很大，为了研究受热结构在高温下的动力学特性，必须进行受热结构在高温环境下的热振、热模态等力学环境试验，其结构的热振动响应测量可以采用接触式耐高温传感器或非接触式激光测振仪实现，但是经过国内外资料及市场调研，在当前传感器研制技术水平条件，接触式耐高温传感器的最高使用温度为760℃，因此在热环境温度小于760℃的热振动试验中可以采用耐高温传感器进行振动响应测量。当温度超过760℃时，只能采用非接触式激光测振技术进行测量，非接触式激光测振技术主要依靠激光多普勒效应，通过收集被测物体表面散射回的激光，经干涉获得物体表面的振动速度信号或位移信号，振动结构表面散射回的激光信号强弱直接影响到振动信号的信噪比及测量精度，因此高温环境(大于760℃)下增强振动结构表面对激光信号的散射效果是亟需解决的一项难题。经查阅国内外相关专利和资料，关于激光信号反射膜研制及使用的资料较多，但是这些资料都是针对道路标识或标线的使用介绍，这些反光膜的耐受温度均小于200℃，没有与耐高温激光信号增强装置相关的专利及文献资料。由于热振动或热模态试验的难度较大，国内外进行的此类试验并不多，温度达到，760℃以上的更少，在已采用激光测振仪进行响应测量的热试验中试验件表面并未采取任务激光信号增强措施，某些试验中其测试效果确实也较差。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是解决在现有的高温热振动试验中，试验件表面受高温影响激光反射信号较弱，影响激光测振仪测量精度的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种反射信号增强片，包括耐高温胶层和反射层，所述反射层由石英玻璃微珠紧密排列组成，所述耐高温胶层的外表面与所述反射层的内表面粘接，所述耐高温胶层的内表面用于与试验件表面粘接。

其中，所述耐高温胶层的厚度为0.1mm。

其中，所述耐高温胶层为单剂或双剂组成。

其中，所述耐高温胶层的耐受温度为1300℃。

其中，所述石英玻璃微珠的成分中SiO₂大于或等于90％，直径为20～80μm，折射率大于1.93，成圆率大于90％，软化温度大于1500℃，莫氏硬度大于7.0。

本发明还提供了一种热噪声环境下的振动响应测量试验方法，包括以下步骤：

(1)在试验件表面制耐高温反射信号增强片

S1，对试验件表面的测点位置处进行预处理；

S2，在试验件表面的测点处涂抹耐高温胶层；

S3，将石英玻璃微珠喷涂在耐高温胶层的表面形成反射层；

S4，对耐高温胶层进行室温固化；

S5，对耐高温胶层进行加温固化；

(2)在热噪声环境下对试验件进行振动响应测量

S6，将试验件安装于行波管一侧，并安装加热器及噪声发生器；

S7，将激光测振仪摆放在行波管一侧，并利用水平仪将其调节至水平状态；

S8，使激光测振仪发出的激光穿过加热器上的预留孔垂直照射在试验件表面的耐高温反射信号增强片上；

S9，控制加热器加温及噪声发生器施加噪声激励；

S10，耐高温反射信号增强片将激光信号反射回激光测振仪，通过干涉原理及多普勒效应获取结构表面的振动速度信号，通过其振动响应分析结构的动力学特性。

其中，步骤S1包括以下步骤：

S11，在试验件表面上标记测点处的位置；

S12，对测点处进行打磨；

S13，利用酒精棉将打磨后的测点处清理干净。

其中，步骤S5包括以下步骤：

S51，在100℃温度下固化30min；

S52，在200℃温度下固化30min；

S53，在200℃温度下固化30min。

其中，在步骤S4中，对耐高温胶层进行室温固化后，清扫掉未在耐高温胶层上粘牢的石英玻璃微珠。

(三)有益效果