(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210653576.2 (22)申请日 2022.06.10 (71)申请人 中国航发北京航空材 料研究院 地址 100095 北京市海淀区北京市81号信 箱 (72)发明人 高至远　陈新　张琴　仲朝锋　 王盼　姜伟　田鹏　叶序彬　 王雅娜　 (74)专利代理 机构 中国航空专利中心 1 1008 专利代理师 张淑华 (51)Int.Cl. G01M 13/00(2019.01) G01N 3/38(2006.01) G01N 3/02(2006.01) G01N 3/04(2006.01) (54)发明名称 一种复合材料模拟件振动疲劳试验装置及 试验方法 (57)摘要 本发明属于力学实验技术领域， 具体涉及一 种复合材料模拟件振动疲劳试验装置及试验方 法。 包括固定夹具(1),上压块(2)， 后压块(3)、 T 型模拟件(4)和紧固螺栓。 本发明通过紧固螺栓、 上压块和后压块的协调 固定， 可实现对T型模拟 件的均匀、 稳定夹持。 本装置通过螺纹固定于振 动台上， 并可实现稳定的振动疲劳加载， 解决了 振动疲劳试验中T型试件底板夹持面积小， 夹持 困难的问题。 权利要求书1页 说明书3页 附图3页 CN 115096563 A 2022.09.23 CN 115096563 A 1.一种复合材料模拟件振动疲劳试验装置， 其特征在于： 包括固定夹具(1)、 上压块 (2)、 后压块(3)、 T型模拟件(4)； 固定夹具(1)上端为矩形结构， 具有矩形通孔(10)， 矩形通 孔(10)的一侧 有通槽(11)， 矩形通孔(10)后侧与通槽(11)相对位置有一矩形槽(16)， 后压 块(3)的矩形凸台(31)与矩形槽(16)滑动 连接； T型模拟件(4)的立板(41)外侧的接触位置 (415)与后压块(3)的接触平面(34)紧密配合； 上压块(2)的底面(23)与T型模拟件(4)立板 (41)的上平面(41 1)紧密配合， T型模拟件(4)的横板(42)通过通槽(1 1)伸出。 2.如权利要求1所述的复合材料模拟件振动疲劳试验装置， 其特征在于： 所述矩形通孔 (10)的顶部设有两个螺纹通孔a(12)， 在矩形通孔(10)内壁近开口(11)的位置有两个共面 的接触平面(14)， 在矩形通孔(10)的内侧底部有一与接触平面(14)相垂直的接触底面 (15)。 3.如权利要求1所述的复合材料模拟件振动疲劳试验装置， 其特征在于： 所述固定夹具 (1)矩形结构下端 有一螺柱(17)与振动台动圈固定连接 。 4.如权利要求1所述的复合材料模拟件振动疲劳试验装置， 其特征在于： 所述矩形槽 (16)位置设有两个螺纹通孔b(13)， 矩形凸台(31)的顶面有两个圆形限位槽(32),通过螺纹 通孔b(13)的螺 栓施力实现后压块(3)在水平方向上的运动。 5.如权利要求2所述的复合材料模拟件振动疲劳试验装置， 其特征在于： 上压块(2)为 矩形结构， 顶 面有两个圆形限位槽， 通过矩形通孔(10)顶部的两个螺纹通孔a(12)及上压块 (2)顶面的两个圆形限位槽的螺栓施加紧固力， 使 得上压块(2)的底 面(23)与T 型模拟件(4) 立板(41)的上平面(411)紧密配合， 同时使 得立板(41)的下平面(413)和矩形通孔(10)的接 触底面(15)紧密配合。 6.如权利要求1所述的复合材料模拟件振动疲劳试验装置， 其特征在于： 后压块(3)为 矩形结构， 前端中央位置有一圆弧凹槽(33)将前侧平面分为两个共面的接触平面(34)， 接 触平面(34)与T型模拟件(41)外侧的接触位置(415)紧密配合。 7.如权利要求1所述的复合材料模拟件振动疲劳试验装置， 其特征在于： T型模拟件(4) 为正交板材结构， 其中立板(41)的上平面(411)和下平 面(413)、 立板(41)内侧的平 面(412、 414)以及它 们在立板(41)对侧的位置的两个平面区域(415)为夹持区域。 8.如权利要求1 ‑7任意一项所述的一种复合材料模拟件振动疲劳试验装置的试验方 法， 其特征在于： 开展T 型模拟件振动疲劳试验时， 首先将固定夹具(1)通过过渡工装固定在 电磁振动台的动圈上； T型模拟件(4)的立板(41)装入固定夹具(1)， 横 板(42)插入矩形通槽 (11)， 至T型模拟件(4)位于夹具(1)的正中央， 并且让立板(41)的平面(412、 414)与夹 具(1) 的接触平面(14)紧密接触； 将后压块(3)的矩形凸台插入固定夹具(1)的矩形通槽(16)中， 两个圆形限位槽(32)对准螺纹通孔b(13)， 在螺纹通孔b(13)中装入螺丝， 并向后压块(3)施 力使其向前滑动， 直至T型模拟件(4)的立板(41)被固定夹具(1)和后压块(3)共同夹紧； 在T 型模拟件立板(41)上沿插入上压块(2),两个圆形限位槽(22)对准螺纹通孔a(12)， 在螺纹 通孔a(12)中装入螺丝， 并向上压块(2)施力使立板(41)的上平面(411)和下平面(413)分别 与上压块(2)和固定夹具(1)紧密接触； 反复协调调节螺纹通孔a(12)、 b(13)处的固定螺栓， 至T型模拟件的立板(4 1)被完全固定； 启动电磁振动台， 通过扫频确定T 型模拟件(4)的一阶 共振频率， 并在其 一阶共振频率下持续激励， 直至试验 件发生疲劳损伤， 停止试验。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115096563 A 2一种复合材料模拟件振动疲劳试验装 置及试验方法 技术领域 [0001]本发明属于力学实验技术领域， 具体涉及 一种复合材料模拟件振动疲劳试验装置 及试验方法。 背景技术 [0002]航空发动机叶片在 服役过程中承受着振动载荷。 发动机工作时由于气流或结构振 动的影响而造成发动机叶片共振， 属于高周振动疲劳载荷。 模拟纤维增强金属基复合材料 风扇叶片T型试件， 在振动疲劳试验中存在竖直方向夹持面积小， 夹持困难的问题。 因此有 必要开发一种适用于该型试样振动疲劳试验的力学加载装置， 使之可利用振动台等激振设 备实现该 型试样的振动疲劳试验， 为发动机叶片及材 料的服役安全提供 可靠地试验数据。 发明内容 [0003]鉴于现有技术的上述情况， 本发明的目的是提供一种适用于T型模拟件振动疲劳 加载的试验 装置， 以利用现有振动台等激振设备， 实现该 型试样的振动疲劳试验。 [0004]本发明的上述目的是利用以下技 术方案实现的： [0005]一种复合材料模拟件振动疲劳试验装置， 包括固定夹具1、 上压块2、 后压块3、 T型 模拟件4； 固定夹具1上端为矩形结构， 具有矩形通孔10， 矩形通孔10的一侧有通槽11， 矩形 通孔10后侧与通槽11相对位置有一矩形槽16， 后压块3的矩形凸台31与矩形槽16滑动连接； T型模拟件4的立板41外侧的接触位置415与后压块3的接触平面34紧密配合； 上压块2的底 面23与T型模拟件4 立板41的上平面 411紧密配合， T型模拟件4的横板42通过通槽1 1伸出。 [0006]矩形通孔10的顶部设有两个螺纹通孔a12， 在矩形通孔10内壁近开口11的位置有 两个共面的接触平面14， 在矩形通孔10的内侧底部有一与接触平面14相垂直的接触底面 15， [0007]固定夹具1矩形 结构下端 有一螺柱17与振动台动圈固定连接 。 [0008]在矩形槽16位置设有两个螺纹通孔b13， 矩 形凸台31的顶面有两个圆形限位槽32, 通过螺纹通 孔b13的螺 栓施力实现后压块3在水平方向上的运动。 [0009]上压块2为矩形结构， 顶面有两个圆形限位槽22， 通过矩形通孔10顶部的两个螺纹 通孔a12及上压块2顶面的两个圆形限位槽的螺栓施加紧固力， 使 得上压块2的底 面23与T型 模拟件4立板41的上平面411紧密配合， 同时使得立板41的下平面413和矩形通孔10的接触 底面15紧密配合。 [0010]后压块3为矩形结构， 前端中央位置有一圆弧凹槽33将前侧平面分为两个共面的 接触平面34， 接触平面34与T型模拟件41外侧的接触位置415紧密配合。 [0011]T型模拟件4为正交板材结构， 其中立板41的上平面411和下平面413、 立板41内侧 的平面412、 414以及它 们在立板41对侧的位置的两个平面区域 415为夹持区域。 [0012]一种复合材料模拟件振动疲劳试验装置 的试验方法， 开展T型模拟件振动疲劳试 验时， 首先将固定夹具1通过过渡工装固定在电磁振动台的动圈上； T 型模拟件4的立板4 1装说　明　书 1/3 页 3 CN 115096563 A 3