航空发动机燃烧室外机匣压力试验方法与系统
2021-09-11张呈波雷霆李杰张部声贠福康
环境技术 2021年4期
张呈波,雷霆,李杰,张部声,贠福康
(天津航天瑞莱科技有限公司,上海 201100)
引言
机匣是航空发动机的重要部件之一,是发动机的骨架,其上固定有静子叶片、附件,与燃烧室、管道、油路等部件连接,构成发动机的气流通道,起到传递发动机推力的重要作用[1-3]。机匣在工作中承受着气动、噪声、温度、机械等负载载荷的综合作用,在这些载荷的综合作用下,可能造成机匣的静强度破坏、声疲劳或振动疲劳破坏,因此要求机匣需要具备足够的的强度、刚度、振动、稳定性[4,5]。
机匣内外壁面承受的气动载荷是机匣承担的主要载荷之一。航空发动机工作中,燃烧室外机匣内腔存在较大的内压,承受的是内外压差所形成的周向力,周向力占外机匣应力的绝大部分。因此,需要通过内压试验来验证其结构强度是否满足设计要求。另外,目前机匣设计中,减重设计是一项重要的指标,因此需要通过内压试验校验不同减重设计结构机匣在内压载荷作用下关键部位的应力分布以及承载压力的能力,获取试验数据用于进行结构的优化设计。
为了能够模拟燃烧室外机匣的安装状态以及内压载荷工况,实现燃烧室外机匣在规定内压工况下的应力测量,需要设计相应的试验系统。
1 试验方案
1.1 载荷及测量要求
燃烧室外机匣主要承受的是内外压差所形成的周向力,因此在验证试验中仅考核机匣承受周向载荷的能力,不考虑机匣所受轴向载荷。
对机匣内壁面施加均布压力载荷,载荷需按照一定的加载速率及加载步长逐级加载。……
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