热模拟实验装置硬件系统简介

热模拟试验装置是进行结构热强度研究及产品可靠性分析和验证试验必不可少的试验设备。主要对我们最新研制的一种热模拟试验装置硬件系统的结构原理及功能做以简单介绍。     

Ti-6A1-4V板材低温超塑性研究

钛合金板材Ti-6Al-4V是先经过多步等温锻造，然后在650℃以下辗轧制成，微观上呈现亚微晶粒结构，晶粒大小为0．3μm，这种板材在板平面内各向同性并具有较强的基部组织，其室温下的屈服强度、极限抗张强度以及疲劳极限均是微晶粒板材的1.2～1.3倍。该板材在650～750℃时出现超塑性能，在750～800℃时用这种板材通过超塑成形／扩散连接加工过一个复杂的壳式结构，该结构具有高的微观结构一致性，扩散粘接质量很高。     

直升机起落架转向与对中机构耐久性试验装置的研制及应用

针对新设计的直升机起落架转向与对中机构的可靠性及稳定性难于准确确定的难题,研制一套能够模拟起落架转向与对中机构工作环境的试验装置进行耐久性试验验证是唯一的方法和手段.介绍了直升机起落架转向与对中机构耐久性试验装置的设计依据、结构原理、系统组成及其在直升机型号研制中的应用情况.     

接触式板材厚度在线测量跟踪系统

介绍了接触式权材厚度在线测量跟踪系统的原理及其结构特点。实践证明该测量跟踪系统能与被测板材的形态同步变化，使测量结果只与板材的厚度有关。实现了板材厚度的在线检测和监控。     

燃烧室冷、热态流量分配试验研究

试验装置和测试仪表 试验装置(图1a)中用环形燃烧室90°扇形试验件(图1b),有三个“T”型蒸发管,三个燃油喷嘴和一个点火装置。火焰筒为台阶结构。      

飞机壁板复杂载荷试验技术

壁板试验是飞机积木式验证过程中的重要组成部分,但由于壁板结构的复杂受力,在进行壁板性能试验时需综合考虑实际载荷形式与边界约束,而复杂载荷试验技术是模拟飞机壁板结构真实受力与支持状态的重要手段。国内外研究人员和机构开展了大量的壁板试验技术和试验装置的研究与研发工作,有效地降低了试验验证成本、缩短了飞机研制周期,有利支撑了飞机结构的设计与验证工作。本文从民用飞机壁板结构受力状态分析出发,分别对国内外飞机壁板复杂载荷试验技术进行了综述和分析,主要包括平直壁板的压剪复合试验技术、曲板剪切/气密及轴向拉/压等复合载荷试验技术,以及联合载荷施加过程中的防耦合、防干涉等问题,同时评述了各类试验装置载荷施加方法及其优缺点,重点对代表壁板试验技术先进水平的三套曲板试验装置进行了分析和评述。最后对飞机壁板复杂载荷试验技术的发展现状做了总结和展望。     

航空钛合金件的激光修复技术

由于钛合金具有比强度高,耐腐蚀等优异性能,因此在航空领域的应用越来越广泛.我国从20世纪60年代开始生产钛合金板材,早期通常用钛合金板材冲压加工成薄壁型零件应用于飞机结构,并沿用铝合金结构的主要连接方法--铆接,制成飞机结构中温度相对较高部位如蒙皮、隔框等构件.     

7050-T7651铝合金厚板显微组织及力学性能不均匀性

采用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜和力学拉伸试验机，研究160 mm 7050-T7651铝合金特厚板不同厚度位置的金相组织、晶粒取向、织构类型、时效纳米析出相分布以及力学性能的差异。结果表明：从板材表层到心部，组织中的第二相粒子含量降低，但尺寸增加；板材表层以小角度晶界亚结构组织为主，小角度晶界比例在79%～85%之间，而板材心部小角度晶界的比例为58%左右，相比于板材表层小角度晶界比例降低了26.6%～31.8%；板材表层以{001}<110>剪切织构为主，占比为3.64%，并随厚度增加，变形织构组分含量逐渐增多；板材厚度方向力学性能呈现出沿厚度表层-心部-表层方向先降低后升高的趋势，且力学性能最优位置均为板材表层位置。     

高马赫数射流预冷试验装置设计及试验验证

为加速中国射流预冷技术的研究,设计了1套基于高马赫数的射流预冷试验装置。对试验装置需满足的功能流程和设计需求进行了识别,明确了试验装置的组成;对试验段和水系统的结构进行了详细设计,提出了直杆型和圆环型2种不同喷杆布局的射流段,并对使用2种射流段时试验段的流场均匀性进行了分析,认为直杆型射流段的温度场和压力场分布更加均匀;选取几种典型的试验工况,对所设计的试验装置进行了温降特性、总压恢复系数以及流场均匀性等试验验证。结果表明:试验装置总体运行良好,结构设计合理,能够完成全工况下的射流预冷试验,其温降特性、总压恢复系数和流场均匀性符合试验预期,研究成果对中国航空领域射流预冷发动机的研制具有指导意义。     

超硬铝合金的微观组织和力学性能的研究

超硬铝合金是飞机制造业中广泛应用的一种结构材料,但目前对于国产和进口超硬铝合金板材的组织与性能之间的差异尚不清楚.为此,针对国产7B04超硬铝合金板材以及具有相同化学成分的俄罗斯进口B95ПЧ超硬铝合金板材分别进行了微观组织观察、室温拉伸性能测试,确定了国产7B04和俄罗斯进口B95ПЧ超硬铝合金板材的室温抗拉强度、屈服强度、断裂延伸率,并主要针对国产7B04和俄罗斯进口B95ПЧ超硬铝合金板材在工业状态下的微观组织、室温力学性能进行了比较.     

钛合金板材激光弯曲成形的研究

 对常温下钛合金板材进行了激光弯曲成形研究。分析了激光功率、扫描速度、光斑大小对板材弯曲变形的影响,获得理想工艺参数范围为:功率1 .0～1 .2 k W、扫描速度2～3 m/min、光斑直径6～7mm。同时分析了板材厚度、宽度及扫描次数对材料弯曲变形的影响,为钛合金板材弯曲成形提供了一种新途径。     

低损耗磁悬浮电主轴的动态性能

通过引入同极型径向主动磁悬浮轴承（AMB）和轴向永磁轴承（PMB）建立了低损耗磁悬浮电主轴试验装置,给出了主要设计过程和结构参数,分析了磁悬浮电主轴的动态性能,并通过系统的高速旋转试验进行了验证.研究结果表明:该试验装置结构简单,功耗较小,能够平稳越过前2阶临界转速并在40000r/min稳定运行,最大振幅为7μm.      

直升机新型无轴承柔性梁扭转能力试验装置

针对直升机主桨叶和尾桨叶的拉扭承载能力难以通过理论计算获得的难题,研制了一种新型结构拉扭试验装置,详细介绍了该装置的结构原理、标定结果,以及在直升机静强度试验中的应用.     

旋转叶片干摩擦阻尼结构减振试验研究综述

研究航空发动机旋转叶片的振动特性及其振动抑制技术,对提高发动机的性能、结构完整性、工作可靠性具有重要意义。从旋转叶片干摩擦阻尼结构的减振试验装置、试验激励方法和动态特性测试等方面对旋转叶片干摩擦阻尼结构的减振试验进行了较为详细的综述,将旋转叶片干摩擦阻尼结构的减振试验分为非旋转试验和旋转试验两类,结合叶片干摩擦阻尼结构减振特性试验的研究现状,提出应在以下方面进行研究:在不旋转条件下,建立随叶片榫头结构、相邻叶片夹角变化的试验装置模型库;探索多叶片阻尼结构的高频激励耦合加载方法和振动响应测试方法;在旋转条件下,研究更符合开车环境的激励方式,发展使用应变片和传感器的高分辨率的振动响应测试方法。     

非金属板材冲裁加工

介绍各种金属板材的冲压加工方法的专著甚多、却很少涉猎到非金属板材这方面。在科学技术飞跃发展的今天,使用的非金属板材越来越多。非金属板村在机械性能上具有与金属板材不同的特性,一些工厂在加工非金属板材方面由于缺乏经验,造成成品率低、材料浪费等现象严重。非金属板材大多为有机物,价格一般较金属板材昂贵,往往因加工方法不当。致使产品价格无法下降。     

基于电涡流传感器测厚及材质鉴别的研究

电涡流传感器是基于电涡流效应工作的,具有灵敏度高、频响范围宽、可实现非接触式测量及适用性强等特点.此种传感器在金属镀层、板材厚度测量及材质鉴别中应用广泛.电涡流传感器有两种类型:低频透射式和高频反射式.低频透射式适于测量较薄的金属镀层或板材的厚度.高频反射式则适于测量较厚板材的厚度.     

民机试验装置制造符合性检查流程和方法初探

论述了民用飞机适航验证试验前,试验装置制造符合性检查的依据、参与人员、检查流程等,探讨了试验装置制造符合性检查的主要内容和常见问题,为民机试验承担单位开展试验前试验装置制造符合性检查提供参考。     

微动垫夹持刚度对微动疲劳寿命的影响分析

以单卡头式微动疲劳试验装置为对象，设计了不同微动垫夹持型式的微动疲劳试验装置，建立了两种试验装置的物理模型，结合理论分析和有限元数值仿真，从微动垫夹持刚度的角度分析了影响微动疲劳寿命的主要因素，并进行了试验对比验证。结果表明:夹持刚度的减小对SWT（Smith Watson Topper）微动疲劳损伤参量的最大值及位置影响较小，且使其在接触区域的分布趋于对称，可显著地降低相对滑移幅值，进而减小微动疲劳过程中的磨损程度；与夹持刚度较大的试验装置相比，夹持刚度较小的试验装置测试得到的微动疲劳试验寿命较长。      

EW94耐热镁合金板材热拉延能力的实验研究

研究了Mg-9Gd-4Y-0.4Zr(EW94)热轧板材的高温力学性能与热拉延能力。高温单向拉伸测试了板材的力学性能、塑性应变比(R值)及应变速率敏感系数(m值);板材在513 K拉伸时,σb保持在300MPa以上,在723 K拉伸时出现超塑性;R值为0.9~1.4,m值为0.08~0.32。考察了成形条件对EW94合金板材与AZ31板材差温热拉延成形能力的影响;EW94板材呈现较好的拉延能力,其极限拉延比(LDR)高达5.2,远高于相同实验装置测试的AZ31板材最大值。初始板材与成形后筒形件的织构演变的分析表明,锥面滑移的激活对筒壁集中减薄作了贡献;EW94热轧板材优异的热拉延能力是由于其相当高的流动应力温度敏感系数。     

大型飞机增升装置关节轴承摩擦特性试验研究

为对民机增升装置关节轴承的摩擦特性进行研究,提出了一款关节轴承摩擦性能测试装置,介绍了试验装置的结构特点和摩擦力矩测量原理。 试验采用了一款与增升装置使用的关节轴承结构形式相近的自润滑关节轴承,通过试验装置测试了自润滑关节轴承的启动摩擦力矩,并对不同转速、摆角和径向载荷下不同型号自润滑关节轴承的摩擦力矩进行测试,分析了这些因素对自润滑关节轴承摩擦性能的影响。 研究结果表明,低速范围内转速对自润滑关节轴承摩擦性能的影响不大, 等效摩擦系数随着载荷增大而减小,随着摆角、轴承尺寸增大而增大。