壁板结构热屈曲后模态特性试验

高速飞行器在服役期间面临着严酷的气动加热效应,热载荷会引起材料性能变化,会在结构内部产生热应力、热变形及热屈曲,从而改变结构的有效刚度,影响其动力学特性。针对铝合金壁板结构开展热屈曲后模态特性的试验,采用石英灯辐射加热方法模拟气动加热,利用热应变与温度的关系,获得了壁板结构热屈曲临近温度,进而选取屈曲前、屈曲后一系列温度状态开展热模态试验。试验结果表明,模态频率随加热温度的增加先降低,在临近屈曲温度附近达到最低值,热屈曲后随着温度增加又逐渐增加。由于不同阶模态对热载荷的敏感程度不一样,第3阶和第4阶模态在加热过程中发生交换,而模态阻尼随着加热温度的增加呈现增加的趋势。     

飞行器内部区域应变场非接触测试技术

为解决石英灯遮挡包围加热下的大型结构外表面或结构内部应变梯度较大等复杂应力区域高温应变场非接触式测量问题，利用数字图像相关方法和单相机三维成像原理，结合热防护系统与光路系统一体化设计，形成能够放置于结构内部的耐高温小型化数字图像相关测试设备，该设备能够对温度不超过1300℃的目标面进行三维变形场及应变场的测量，已用于舱段结构热试验局部蒙皮破坏过程测量中，为飞行器结构破坏分析和模型验证提供依据。