[发明专利]一种二元矢量喷管扩张调节片强度试验装置

说明书

本申请提供了一种二元矢量喷管扩张调节片强度试验装置，该扩张调节片强度试验装置包括：与真实发动机结构中设置在扩张调节片上侧的A9拉杆结构相同的A9拉杆陪试件；固定设置在基础平台上的承载立柱；连接A9拉杆陪试件及承载立柱的可调拉杆组件，通过调节可调拉杆组件的长度控制所述A9拉杆陪试件施加于扩张调节片试验件上的约束角度；具有多个连接耳座的承载盒，所述承载盒通过所述连接耳座连接扩张调节片试验件以模拟真实发动机结构中收敛调节片与扩张调节片的连接状态，所述承载盒内部具有半封闭腔体且所述承载盒固定安装在基础平台上；设置在承载盒的半封闭腔体内的加载气囊，通过使加载气囊膨胀而向承载盒上的扩张调节片试验件施加均布载荷。

技术领域

本申请属于航空发动机结构试验技术领域，特别涉及一种二元矢量喷管扩张调节片强度试验装置。

背景技术

二元矢量喷管由于结构形式简洁，易于实现矢量推进，便于与飞机后机身实现一体化设计，利于隐身，因此在航空发动机中较为常用。二元矢量喷管结构中的扩张调节片作为喷管的核心构件，其强度要求较高，需要进行强度考核。扩张调节片通常为薄板结构，承受的载荷有气体内压和外部机械载荷。

如图1所示为现有技术中小尺寸的扩张调节片试验结构10，作动器11通过力传感器12和Y字形支架13施加载荷到调节片试验件14上，调节片试验件14的下方为钢珠15，用以模拟均布载荷，钢珠15通过承载盒16和平台17限制，作动器11加载的力值由压力载荷与调节片试验件的面积反算得出。

上述试验方案存在如下问题：

1)如图1所示，为了防止钢珠15挤出，调节片试验件14需安装于承载盒16内部且外廓仅留有很小间隙，只能实现对调节片试验件14下壁面的整体加载，无法实现调节片试验件14的局部压力加载；

2)由于结构特点，此方案中，钢珠15与调节片试验件14为点接触，造成局部点加载，难以真实模拟扩张调节片的均布压力载荷；加载后钢珠16流动性受限，加载中心和外侧势必造成载荷不均，对于尺寸更大、变形更大的二元喷管构件更加不适用，且反算载荷后引入其他因素的误差，降低了加载准确性；

3)当扩张调节片尺寸(例如大于5000cm³)为小尺寸调节片的十几倍时，同等压力下承载盒16承载的载荷更大，承载结构无法满意承载要求。

发明内容

本申请的目的是提供了一种二元矢量喷管扩张调节片强度试验装置，以解决或减轻背景技术中的至少一个问题。

本申请的技术方案是：1.一种二元矢量喷管扩张调节片强度试验装置，包括：

与真实发动机结构中设置在扩张调节片上侧的A9拉杆结构相同的A9拉杆陪试件；

固定设置在基础平台上的承载立柱；

连接所述A9拉杆陪试件及承载立柱的可调拉杆组件，通过调节所述可调拉杆组件的长度控制所述A9拉杆陪试件施加于扩张调节片试验件上的约束角度；

具有多个连接耳座的承载盒，所述承载盒通过所述连接耳座连接扩张调节片试验件以模拟真实发动机结构中收敛调节片与扩张调节片的连接状态，所述承载盒内部具有半封闭腔体且所述承载盒固定安装在基础平台上；

设置在承载盒的半封闭腔体内的加载气囊，通过使加载气囊膨胀而向承载盒上的扩张调节片试验件施加均布载荷。

在本申请优选实施方式中，所述承载立柱面向扩张调节片试验件的一侧设有耳座，所述可调拉杆组件铰接于所述耳座上。

在本申请优选实施方式中，所述可调拉杆组件包括左支撑杆、右支撑杆和转接段，所述左支撑杆和右支撑杆均一端为单耳结构、另一端为螺纹结构，所述左支撑杆和右支撑杆的单耳结构分别用于与承载立柱和A9拉杆陪试件铰接，所述转接段两端均为螺纹结构且分别与支撑杆和右支撑杆的螺纹连接，所述螺纹结构被配置为：转动所述转接段能够使左支撑杆和右支撑杆相互靠近或远离。