電阻應(yīng)變儀檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)外部管道振動(dòng)應(yīng)力的試驗(yàn)研究

發(fā)動(dòng)機(jī)的外管是航空發(fā)動(dòng)機(jī)的主要部件，其振動(dòng)系數(shù)是發(fā)動(dòng)機(jī)管和管支斷裂的主要原因。由于管道系統(tǒng)工作環(huán)境中溫度的頻繁變化和載荷的復(fù)雜性，管道的使用壽命和管道所承受的振動(dòng)應(yīng)力，裝配引起的初始應(yīng)力和焊接裝配過程引起的損傷程度與許多其他因素密切相關(guān)，在每次試驗(yàn)中，整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)值都是不同的。這些因素將導(dǎo)致同一管道在不同的時(shí)間被測(cè)量。在應(yīng)力、振動(dòng)頻率、共振速度等方面存在差異。因此，管道的振動(dòng)應(yīng)力試驗(yàn)須在發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)完成前進(jìn)行，以確定發(fā)動(dòng)機(jī)的可*性。

在試驗(yàn)過程中，對(duì)原型導(dǎo)管提出了三種改進(jìn)方案，并分別測(cè)試了原型導(dǎo)管和改良導(dǎo)管的動(dòng)應(yīng)力，并對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較，得出了*佳的改進(jìn)方案。這三種方案是：

1.將原型導(dǎo)管由"u"改為"Ω"作為1導(dǎo)管。

2.原"U"導(dǎo)管上的壓力測(cè)量接頭取消為2導(dǎo)管。

3.將原"U"導(dǎo)管上的所有*件材料改為GH536，作為3導(dǎo)管。

試驗(yàn)器材

常溫應(yīng)變片、JH電阻應(yīng)變儀

測(cè)試過程

應(yīng)變片粘貼

在粘貼應(yīng)變片之前，需要先將導(dǎo)管的貼片部位進(jìn)行打磨，用酒精和丙酮擦拭，以保持粘貼部位的清潔。應(yīng)變計(jì)粘貼后，需要加壓、加溫固化處理。將處理的應(yīng)變片進(jìn)行導(dǎo)線焊接，引線按照三線制進(jìn)行。在管道系統(tǒng)中，應(yīng)變片一般粘在管道兩端和中間部位的管接頭焊縫處，應(yīng)變片的絲柵方向沿管道的軸向，為了確定測(cè)試到管路的*大動(dòng)應(yīng)力，在每個(gè)試驗(yàn)段上粘貼了兩個(gè)應(yīng)變片。兩種應(yīng)變片沿圓周方向的差值為90°，截面振動(dòng)應(yīng)力為兩種應(yīng)變片測(cè)量值的合力。

三線連接

在非常溫條件下應(yīng)變測(cè)量時(shí)，導(dǎo)線電阻受溫度變化的影響產(chǎn)生熱輸出，許多場(chǎng)合下很難準(zhǔn)確模擬出導(dǎo)線所要經(jīng)歷的溫度變化狀態(tài)，采用導(dǎo)線的三線鏈接方法來消除導(dǎo)線熱輸出的影響。在每個(gè)應(yīng)變計(jì)引線上接出三根尺寸、長(zhǎng)度和材料相同的導(dǎo)線，由于工作臂和補(bǔ)償臂中的導(dǎo)線電阻相等，并處于同樣的溫度變化狀態(tài)中，所產(chǎn)生的電阻變化能夠互相抵消，起到溫度補(bǔ)償作用。在批產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)的導(dǎo)管動(dòng)應(yīng)力試驗(yàn)中，由于試車臺(tái)內(nèi)溫度變化較大，因此也采用三線法連接導(dǎo)線。

測(cè)試方法

在工程實(shí)踐中，通常采用電阻應(yīng)變計(jì)測(cè)量導(dǎo)管在工作過程中產(chǎn)生的應(yīng)變，從而確定其應(yīng)力的大小。振動(dòng)應(yīng)力測(cè)量一般采用電測(cè)法，即將粘貼應(yīng)變計(jì)的被測(cè)導(dǎo)管安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上，再將應(yīng)變計(jì)的引線通過屏蔽導(dǎo)線連接到動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀上，通過動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀對(duì)采集信號(hào)放大調(diào)理，再將調(diào)理后的數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集前端進(jìn)行采集，通過FFT變換進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算與分析。

粘貼在被測(cè)*件上的電阻應(yīng)變計(jì)感受*件振動(dòng)變形，產(chǎn)生電阻變化，電阻變化引起電路輸出電壓變化。通過胡克定律計(jì)算振動(dòng)應(yīng)力值，而應(yīng)變量與輸出電壓成線性關(guān)系，通過測(cè)量輸出電壓變化間接測(cè)量出*件振動(dòng)應(yīng)力值。由于測(cè)試主應(yīng)力方向不明確，應(yīng)將兩點(diǎn)的應(yīng)力值按進(jìn)行合成應(yīng)力計(jì)算。如果同一轉(zhuǎn)速下有兩個(gè)或兩個(gè)以上激振頻率的振動(dòng)應(yīng)力，則對(duì)個(gè)應(yīng)力值求均方根植。

將導(dǎo)管在發(fā)動(dòng)機(jī)上安裝固定，整個(gè)管路動(dòng)應(yīng)力測(cè)試試驗(yàn)按專用試車程序進(jìn)行。先將原型導(dǎo)管安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上，然后再一次換上1、2、3、分別進(jìn)行測(cè)試，整個(gè)試驗(yàn)共開車四次。試驗(yàn)結(jié)果見表格。

結(jié)論

1. 整個(gè)試車過程中，應(yīng)變片都完好無損，信號(hào)正常，采集數(shù)據(jù)穩(wěn)定。

2. 從整個(gè)試驗(yàn)對(duì)比結(jié)果來看，1導(dǎo)管的振動(dòng)應(yīng)力值*小，即將導(dǎo)管由“U”型改成“Ω”型的方案*好。

以上就是電阻應(yīng)變儀對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)外部管道的應(yīng)力測(cè)試實(shí)驗(yàn)，如果你還想詳細(xì)了解電阻應(yīng)變儀的參數(shù)和報(bào)價(jià)，可直接撥打南京聚航的熱線，我們歡迎您的選購。