劉 濤 范秀杰 劉 偉

（沈陽黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，遼寧 沈陽 110043）

1 引言

噴射支架固定于飛機(jī)進(jìn)氣道唇口處，在發(fā)動(dòng)機(jī)冷轉(zhuǎn)或慢車狀態(tài)時(shí)，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的流道清洗。為了避免新設(shè)計(jì)的噴射架在飛機(jī)上安裝使用時(shí)產(chǎn)生共振，需對(duì)其進(jìn)行固有頻率測試，并在裝機(jī)試驗(yàn)前模擬發(fā)動(dòng)機(jī)冷運(yùn)轉(zhuǎn)和慢車狀態(tài)進(jìn)行地面振動(dòng)考核試驗(yàn)。

2 試驗(yàn)測試系統(tǒng)

整個(gè)試驗(yàn)測試系統(tǒng)由固持系統(tǒng)、測量系統(tǒng)和激振系統(tǒng)等三部分組成。

2.1 固持系統(tǒng)。夾具固定于振動(dòng)臺(tái)上，構(gòu)成固持系統(tǒng)。對(duì)固持系統(tǒng)考慮的總原則是結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，同時(shí)應(yīng)盡量減少或消除固持系統(tǒng)對(duì)于固有頻率測試試驗(yàn)準(zhǔn)確度的影響。設(shè)計(jì)夾具時(shí)主要考慮整個(gè)固持系統(tǒng)有足夠的剛性和質(zhì)量，應(yīng)遵循質(zhì)量輕、剛度大的原則，使整個(gè)系統(tǒng)基本上處于絕對(duì)剛性固持狀態(tài)。

2.2 測量系統(tǒng)。測量系統(tǒng)用以感受噴射支架的振動(dòng)信號(hào)，并通過測量儀器顯示或記錄，從而判斷噴射支架的共振狀態(tài)，確定振型和固有頻率。振動(dòng)測量系統(tǒng)由振動(dòng)臺(tái)、非接觸式傳感器、示波器、位移測量儀和毫伏表等組成。

2.3 激振系統(tǒng)。激振系統(tǒng)用以產(chǎn)生一定能量、頻率可變的激振力，以激勵(lì)葉片產(chǎn)生強(qiáng)迫振動(dòng)和共振。通常由信號(hào)發(fā)生器、功率放大器和激振器組成。采用DC-5000-50電磁振動(dòng)臺(tái)系統(tǒng)作為試驗(yàn)設(shè)備，其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)滿足試驗(yàn)任務(wù)書要求。

3 固有頻率測試試驗(yàn)

固有頻率測試采用敲擊法和共振法兩種方法分別進(jìn)行測試。

3.1 敲擊法。將噴射架試驗(yàn)件通過工裝夾具安裝固定到電磁振動(dòng)臺(tái)上，保證固定方式與飛機(jī)上的固定方式相同；用橡皮錘子敲擊靠近噴嘴后面的三角連接塊，敲擊方向從上往下。由于夾板內(nèi)部附有5mm厚的膠皮， 阻尼很大，無法形成波形，多次敲擊都沒有響應(yīng)信號(hào)，這也是敲擊法的局限性。

3.2 共振法。將噴射架試驗(yàn)件通過工裝夾具安裝固定到電磁振動(dòng)臺(tái)上，保證固定方式與飛機(jī)上的固定方式相同。共振法測試采用非接觸式傳感器，調(diào)整激振頻率，當(dāng)激振頻率與試驗(yàn)件固有頻率相一致時(shí)，試驗(yàn)件振動(dòng)幅值明顯增大，此時(shí)的激振頻率就是噴射架的固有頻率。重復(fù)測試三次取平均值。試驗(yàn)結(jié)果見表1。

表1 共振法固有頻率測試結(jié)果

表2 模擬進(jìn)氣道唇口振動(dòng)試驗(yàn)要求

表3 振動(dòng)考核試驗(yàn)測試結(jié)果

4 環(huán)境振動(dòng)試驗(yàn)

環(huán)境振動(dòng)試驗(yàn)是模擬發(fā)動(dòng)機(jī)在冷運(yùn)轉(zhuǎn)和慢車狀態(tài)下，飛機(jī)進(jìn)氣道唇口處的振動(dòng)對(duì)噴射架的影響。采用正弦定頻試驗(yàn)，模擬進(jìn)氣道唇口環(huán)境振動(dòng)試驗(yàn)具體要求見表2。

振動(dòng)循環(huán)要求：每個(gè)狀態(tài)試驗(yàn)總時(shí)間為48h，其中每個(gè)頻段8h。冷運(yùn)轉(zhuǎn)和慢車狀態(tài)共進(jìn)行96h的振動(dòng)試驗(yàn)，見表3。

結(jié)語

振動(dòng)考核試驗(yàn)結(jié)束后，由承制單位進(jìn)行密封性和著色檢查，沒有發(fā)現(xiàn)焊縫開裂、沒有任何漏點(diǎn)，清洗車噴射支架通過振動(dòng)考核試驗(yàn)，可以安裝到發(fā)動(dòng)機(jī)上進(jìn)行流道清洗試驗(yàn)。

[1]宋兆泓，李其漢.發(fā)動(dòng)機(jī)強(qiáng)度振動(dòng)測試技術(shù)[M].北京：國防工業(yè)出版社，1981.

[2]萬利，等.某型發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)第1 級(jí)整流葉片疲勞試驗(yàn)研究[J].航空發(fā)動(dòng)機(jī)，2009（35）：15-16.

[3]馬楠楠，等.航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片多軸疲勞試驗(yàn)研究進(jìn)展[J].航空材料學(xué)報(bào)，2012，6（32）：44-45.