1.本技术属于飞机零部件冲击载荷试验领域，特别涉及一种液压冲击载荷幅值试验装置及修正方法。
背景技术：2.航空发动机在某些极端工况下会承受冲击载荷，通常会开展发动机零部件冲击加载试验以考核零部件的抗冲击能力，用以在整机包容试验等重大试验的前期开展零部件的抗冲击验证，并且为零部件的结构改进提供有效验证手段。
3.对结构件开展冲击加载试验过程中，由于试验件通常为柔性构件，加载过程中试验件会产生一定变形，变形会产生较大的加速度。另外，对于结构件的冲击加载，力传感器与结构件加载位置之间往往需要安装转接件，用于传递冲击力，转接件跟随试验件产生位移和加速度。产生的试验件和转接件这两方面的加速度会对传递给试验件的冲击力产生影响，导致出现误差。
4.本发明解决两个技术问题：1)力传感器在大载荷冲击条件下，自身承受不同的加速度和运动位移，可能产生传感器示值与实际作用力的偏差，需要进行载荷修正。2)试验中往往会有转接件用于连接力传感器和试验件，转接件在传递冲击载荷的同时，也会由于加速作用产生惯性力，影响作用到的冲击力，产生冲击力测试误差。
5.本发明提出一种结合可控冲击作动器使用的可连续频率控制的冲击载荷峰值修正方法。
技术实现要素：6.本发明解决两个技术问题：力传感器在大载荷冲击条件下，自身承受不同的加速度和运动位移，可能产生传感器示值与实际作用力的偏差，需要进行载荷修正。试验中往往会有转接件用于连接力传感器和试验件，转接件在传递冲击载荷的同时，也会由于加速作用产生惯性力，影响作用到的冲击力，产生冲击力测试误差，本技术提供了一种液压冲击载荷幅值试验装置，包括：
7.铰接于壁面的作动筒，作动筒的输出轴安装有力传感器，力传感器与试验件连接；作动筒通过作动筒管路与油源连接；作动筒还安装有位移传感器，力传感器还安装有第一加速度传感器。
8.优选的是，作动筒管路连接有阀，阀连接有控制器并被控制器控制阀门大小，控制器还与力传感器、位移传感器连接，接收力传感器、位移传感器的信号。
9.优选的是，力传感器与试验件之间通过转接件连接，转接件安装有第二加速度传感器。
10.一种液压冲击载荷幅值修正方法，采用液压冲击载荷幅值试验装置，
11.步骤s1：通过作动筒对力传感器与试验件施加冲击力，通过力传感器的示数获取传感器等效质量产生的修正前冲击力f
示
；
12.步骤s2：拆除试验件，通过作动筒对力传感器施加冲击力，通过力传感器的示数获取力传感器等效质量产生的惯性力f
传惯
与第一加速度传感器的示数加速度a
传
；
13.步骤s3：建立f
传惯
随加速度a
传
变化的关系曲线：f
传惯
；
14.步骤s4：通过所述关系曲线f
传惯
修正所述修正前冲击力f
示
，得到试验件修正后的冲击力f
冲
。
15.优选的是，修正所述修正前冲击力f
示
的方法具体为：获取冲击力f
冲
对应的试验加速度，基于关系曲线f
传惯
，获取所述试验加速度与加速度a
传
相同时对应的f
传惯
，将修正前冲击力f
示
减去对应的f
传惯
获得修正后的冲击力f
冲
。
16.一种液压冲击载荷幅值修正方法，采用液压冲击载荷幅值试验装置，所述方法包括：
17.步骤s1：通过作动筒对力传感器、试验件以及转接件施加冲击力，通过力传感器的示数获取传感器等效质量产生的修正前冲击力f
示
；
18.步骤s2：拆除试验件，通过作动筒对力传感器及转接件施加冲击力，通过力传感器的示数获取力传感器等效质量产生的惯性力f
传转惯
与第一加速度传感器的示数加速度a
传
；
19.步骤s3：建立f
传转惯
随加速度a
传
变化的关系曲线：f
传转惯
；
20.步骤s4：通过所述关系曲线f
传转惯
修正所述修正前冲击力f
示
，得到试验件修正后的冲击力f
冲
。
21.优选的是，修正所述修正前冲击力f
示
的方法具体为：获取冲击力f
冲
对应的试验加速度，基于关系曲线f
传转惯
，获取所述试验加速度与加速度a
传
相同时对应的f
传转惯
，将修正前冲击力f
示
减去对应的f
传转惯
获得修正后的冲击力f
冲
。
22.一种液压冲击载荷幅值修正方法，采用液压冲击载荷幅值试验装置，所述方法包括：
23.步骤s1：通过作动筒对力传感器、试验件以及转接件施加冲击力，通过力传感器的示数获取传感器等效质量产生的修正前冲击力f
示
；
24.步骤s2：拆除试验件，通过作动筒对力传感器及转接件施加冲击力，通过力传感器的示数获取力传感器等效质量产生的惯性力f
传转惯
与第二加速度传感器的示数加速度a
转
；并建立关系曲线f
传转惯
；
25.步骤s3：拆除转接件，通过作动筒对力传感器施加冲击力，通过力传感器的示数获取力传感器等效质量产生的惯性力f
传惯
与第一加速度传感器的示数加速度a
传
；并建立关系曲线f
传惯
；
26.步骤s4：基于关系曲线f
传转惯
与关系曲线f
传惯
，拟合转接件的惯性力f
转惯
与转接件的加速度a
转
的关系曲线f
转惯
；
27.步骤s4：通过所述关系曲线f
转惯
与关系曲线f
传惯
修正所述修正前冲击力f
示
，得到试验件修正后的冲击力f
冲
。
28.优选的是，修正所述修正前冲击力f
示
的方法具体为：获取冲击力f
冲
对应的试验加速度，基于关系曲线f
转惯
，获取所述试验加速度与加速度a
传
相同时对应的f
转惯
，获取所述试验加速度与加速度a
传
相同时对应的f
传惯
，将修正前冲击力f
示
减去对应的f
传惯
、对应的f
转惯
，获得修正后的冲击力f
冲
。
29.本技术的优点包括：
30.1液压冲击作动器作为一种冲击加载装置，具有大载荷冲击、速度快等优点，最具特点的是，采用控制器、阀、力传感器等形成闭环控制系统。传感器反馈冲击力给控制器，控制器再输出控制命令给阀，让其加载或卸载。可以控制冲击作动器的活塞杆运动速度和加速度。
31.2在进行冲击加载前，由基于作动器进行冲击载荷标定具有连续频率标定的优势，以获取力传感器随频率变化的冲击载荷测试修正方法。
32.3通过本发明可以同时从以上两个方面解决冲击载荷测试精度问题，一是解决传感器自身随频率产生精度变化的问题，另外也解决转接件质量引起的惯性力的修正问题。
附图说明
33.图1是本技术一优选实施方式液压冲击载荷幅值试验装置试验安装图；
34.图2是本技术实施例一的液压冲击载荷幅值修正方法安装图。
35.1－油源；2－阀输入管路；3－阀；4－作动筒管路；5-作动筒底座；6-作动筒；7-力传感器；8-第一加速度传感器；9－转接件；10-第二加速度传感器；11－试验件；12-第三加速度传感器；13－控制器；14－阀命令信号线；15－位移传感器反馈信号线；16－力传感器反馈信号线；17－位移传感器。
具体实施方式
36.为使本技术实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施方式中的附图，对本技术实施方式中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施方式是本技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。基于本技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本技术保护的范围。下面结合附图对本技术的实施方式进行详细说明。
37.如图本技术提供了一种液压冲击载荷幅值试验装置，包括：
38.铰接于壁面的作动筒6，作动筒6的输出轴安装有力传感器7，力传感器7与试验件11连接；作动筒6通过作动筒管路4与油源1连接；作动筒6还安装有位移传感器17，力传感器7还安装有第一加速度传感器8。
39.优选的是，作动筒管路4连接有阀3，阀3连接有控制器13并被控制器13控制阀门大小，控制器13还与力传感器7、位移传感器17连接，接收力传感器7、位移传感器17的信号。
40.优选的是，力传感器7与试验件11之间通过转接件9连接，转接件9安装有第二加速度传感器。
41.实施例一：一种液压冲击载荷幅值修正方法，采用液压冲击载荷幅值试验装置，
42.传感器在冲击过程中，除了承受作动筒施加的快速冲击力外，还因为试验件产生变形而相应产生的加速度，作用在传感器上，其相应的会对传感器产生惯性力作用，使得力传感器上的冲击力示值f
示
包含惯性力的影响，此时传感器的真实示值应该去掉惯性力的影响，
43.传感器等效质量产生的惯性力f
传惯
，传感器产生惯性力的等效质量m
传
可以表达为f传惯
＝m
传a传
，因为应变计式力传感器的应变计安装在传感器中部位置，并非所有的传感器惯性力均会传递给应变计并产生响应，因此采用传感器等效质量m
传
代表产生惯性力的质量。可以看出，等效质量m
传
很难测量获得，但采用本发明中的主动式冲击作动器能实现加速度控制加载功能，在没有试验件和转接件的情况下(即图1中不安装转接件9和试验件11)，记录施加的加速度及对应的传感器示值，即可获取f
传惯
随加速度a
传
变化的关系曲线：f
传惯
(a
传
)；
44.通过所述关系曲线f
传惯
(a
传
)修正所述修正前冲击力f
示
，得到试验件修正后的冲击力f
冲
。
45.优选的是，修正所述修正前冲击力f
示
的方法具体为：获取冲击力f
冲
对应的试验加速度，基于关系曲线f
传惯
(a
传
)，获取所述试验加速度与加速度a
传
相同时对应的f
传惯
，将修正前冲击力f
示
减去对应的f
传惯
获得修正后的冲击力f
冲
。
46.实施例二：一种液压冲击载荷幅值修正方法，采用液压冲击载荷幅值试验装置，所述方法包括：
47.步骤s1：通过作动筒6对力传感器7、试验件11以及转接件9施加冲击力，通过力传感器7的示数获取传感器等效质量产生的修正前冲击力f
示
；
48.步骤s2：拆除试验件11，通过作动筒6对力传感器7及转接件9施加冲击力，通过力传感器7的示数获取力传感器等效质量产生的惯性力f
传转惯
与第一加速度传感器8的示数加速度a
传
；
49.步骤s3：建立f
传转惯
随加速度a
传
变化的关系曲线：f
传转惯
(a
传
)；其原理是：将转接件与传感器连接，不安装试验件(即图1中的试验件11)，此时力传感器没有试验件产生的负载，而仅仅包含力传感器和转接件的惯性力作用，力传感器的冲击力示值即是在加速度a
传
作用下产生的惯性力修正值。同样可以获得力传感器和转接件共同的惯性力修正结果(f
传转惯
随加速度a
传
变化的关系曲线)：
50.步骤s4：通过所述关系曲线f
传转惯
(a
传
)修正所述修正前冲击力f
示
，得到试验件修正后的冲击力f
冲
。
51.优选的是，修正所述修正前冲击力f
示
的方法具体为：获取冲击力f
冲
对应的试验加速度，基于关系曲线f
传转惯
(a
传
)，获取所述试验加速度与加速度a
传
相同时对应的f
传转惯
，将修正前冲击力f
示
减去对应的f
传转惯
获得修正后的冲击力f
冲
。
52.实施例三：一种液压冲击载荷幅值修正方法，采用液压冲击载荷幅值试验装置，所述方法包括：
53.步骤s1：通过作动筒6对力传感器7、试验件11以及转接件9施加冲击力，通过力传感器7的示数获取传感器等效质量产生的修正前冲击力f
示
；
54.步骤s2：拆除试验件11，通过作动筒6对力传感器7及转接件9施加冲击力，通过力传感器7的示数获取力传感器等效质量产生的惯性力f
传转惯
与第二加速度传感器10的示数加速度a
转
；并建立关系曲线f
传转惯
(a
转
)；
55.步骤s3：拆除转接件9，通过作动筒6对力传感器7施加冲击力，通过力传感器7的示数获取力传感器等效质量产生的惯性力f
传惯
与第一加速度传感器8的示数加速度a
传
；并建立关系曲线f
传惯
(a
传
)；
56.步骤s4：基于关系曲线f
传转惯
(a
转
)与关系曲线f
传惯
(a
传
)，拟合转接件9的惯性力f
转惯
与转接件9的加速度a
转
的关系曲线f
转惯
(a
转
)；
57.步骤s4：通过所述关系曲线f
转惯
(a
转
)与关系曲线f
传惯
(a
传
)修正所述修正前冲击力f
示
，得到试验件修正后的冲击力f
冲
。
58.优选的是，修正所述修正前冲击力f
示
的方法具体为：获取冲击力f
冲
对应的试验加速度，基于关系曲线f
转惯
(a
转
)，获取所述试验加速度与加速度a
传
相同时对应的f
转惯
，获取所述试验加速度与加速度a
传
相同时对应的f
传惯
，将修正前冲击力f
示
减去对应的f
传惯
、对应的f
转惯
，获得修正后的冲击力f
冲
。
59.试验件自身惯性力与传感器惯性力修正的关系
60.试验过程中，试验件自身的变形会导致其部分质量(试验件惯性力等效质量)在加速度作用下产生惯性力，作用到传感器上。即：
61.f
试惯
＝m
试a试
＝f
试惯
(a
试
)；
62.相应的真实作用到试验件的冲击力幅值为：
63.f
冲
＝f
示-f
传转惯
(a
传
)-f
试惯
(a
试
)
64.或f
冲
＝f
示-f
传惯
(a
传
)-f
转惯
(a
转
)-f
试惯
(a
试
)；
65.为了模拟试验件安装条件，通常是将试验件的安装位置固定约束，试验件并非所有的质量都产生相同的惯性力，因此采用的等效质量m
试
也难以直接获得。
66.需要说明的是，此处对于试验件自身的惯性力修正结果，建议不作为对传感器冲击力的修正，而只是对试验件承受冲击力的响应分析的内容。因为从试验冲击力加载的角度出发，试验件的惯性力属于其自身对冲击力的响应，不应该从传感器中将此部分惯性力扣除。特此说明试验件自身惯性力的影响与传感器惯性力修正的关系。
67.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
技术特征：1.一种液压冲击载荷幅值试验装置，其特征在于，包括：铰接于壁面的作动筒(6)，作动筒(6)的输出轴安装有力传感器(7)，力传感器(7)与试验件(11)连接；作动筒(6)通过作动筒管路(4)与油源(1)连接；作动筒(6)还安装有位移传感器(17)，力传感器(7)还安装有第一加速度传感器(8)。2.如权利要求1所述的液压冲击载荷幅值试验装置，其特征在于，作动筒管路(4)连接有阀(3)，阀(3)连接有控制器(13)并被控制器(13)控制阀门大小，控制器(13)还与力传感器(7)、位移传感器(17)连接，用于接收力传感器(7)、位移传感器(17)的信号。3.如权利要求1所述的液压冲击载荷幅值试验装置，其特征在于，力传感器(7)与试验件(11)之间通过转接件(9)连接，转接件(9)安装有第二加速度传感器。4.一种液压冲击载荷幅值修正方法，采用权利要求1～2任意一种所述的液压冲击载荷幅值试验装置，其特征在于，步骤s1：通过作动筒(6)对力传感器(7)与试验件(11)施加冲击力，通过力传感器(7)的示数获取传感器等效质量产生的修正前冲击力f
示
；步骤s2：拆除试验件(11)，通过作动筒(6)对力传感器(7)施加冲击力，通过力传感器(7)的示数获取力传感器等效质量产生的惯性力f
传惯
与第一加速度传感器(8)的示数加速度a
传
；步骤s3：建立f
传惯
随加速度a
传
变化的关系曲线：f
传惯
(a
传
)；步骤s4：通过所述关系曲线f
传惯
(a
传
)修正所述修正前冲击力f
示
，得到试验件修正后的冲击力f
冲
。5.如权利要求4所述的液压冲击载荷幅值修正方法，其特征在于，修正所述修正前冲击力f
示
的方法具体为：获取冲击力f
冲
对应的试验加速度，基于关系曲线f
传惯
(a
传
)，获取所述试验加速度与加速度a
传
相同时对应的f
传惯
，将修正前冲击力f
示
减去对应的f
传惯
获得修正后的冲击力f
冲
。6.一种液压冲击载荷幅值修正方法，其特征在于，采用权利要求3所述的液压冲击载荷幅值试验装置，所述方法包括：步骤s1：通过作动筒(6)对力传感器(7)、试验件(11)以及转接件(9)施加冲击力，通过力传感器(7)的示数获取传感器等效质量产生的修正前冲击力f
示
；步骤s2：拆除试验件(11)，通过作动筒(6)对力传感器(7)及转接件(9)施加冲击力，通过力传感器(7)的示数获取力传感器等效质量产生的惯性力f
传转惯
与第一加速度传感器(8)的示数加速度a
传
；步骤s3：建立f
传转惯
随加速度a
传
变化的关系曲线：f
传转惯
(a
传
)；步骤s4：通过所述关系曲线f
传转惯
(a
传
)修正所述修正前冲击力f
示
，得到试验件修正后的冲击力f
冲
。7.如权利要求6所述的液压冲击载荷幅值修正方法，其特征在于，修正所述修正前冲击力f
示
的方法具体为：获取冲击力f
冲
对应的试验加速度，基于关系曲线f
传转惯
(a
传
)，获取所述试验加速度与加速度a
传
相同时对应的f
传转惯
，将修正前冲击力f
示
减去对应的f
传转惯
获得修正后的冲击力f
冲
。8.一种液压冲击载荷幅值修正方法，其特征在于，采用权利要求3所述的液压冲击载荷幅值试验装置，所述方法包括：
步骤s1：通过作动筒(6)对力传感器(7)、试验件(11)以及转接件(9)施加冲击力，通过力传感器(7)的示数获取传感器等效质量产生的修正前冲击力f
示
；步骤s2：拆除试验件(11)，通过作动筒(6)对力传感器(7)及转接件(9)施加冲击力，通过力传感器(7)的示数获取力传感器等效质量产生的惯性力f
传转惯
与第二加速度传感器(10)的示数加速度a
转
；并建立关系曲线f
传转惯
(a
转
)；步骤s3：拆除转接件(9)，通过作动筒(6)对力传感器(7)施加冲击力，通过力传感器(7)的示数获取力传感器等效质量产生的惯性力f
传惯
与第一加速度传感器(8)的示数加速度a
传
；并建立关系曲线f
传惯
(a
传
)；步骤s4：基于关系曲线f
传转惯
(a
转
)与关系曲线f
传惯
(a
传
)，拟合转接件(9)的惯性力f
转惯
与转接件(9)的加速度a
转
的关系曲线f
转惯
(a
转
)；步骤s4：通过所述关系曲线f
转惯
(a
转
)与关系曲线f
传惯
(a
传
)修正所述修正前冲击力f
示
，得到试验件修正后的冲击力f
冲
。9.如权利要求8所述的液压冲击载荷幅值修正方法，其特征在于，修正所述修正前冲击力f
示
的方法具体为：获取冲击力f
冲
对应的试验加速度，基于关系曲线f
转惯
(a
转
)，获取所述试验加速度与加速度a
传
相同时对应的f
转惯
，获取所述试验加速度与加速度a
传
相同时对应的f
传惯
，将修正前冲击力f
示
减去对应的f
传惯
、对应的f
转惯
，获得修正后的冲击力f
冲
。
技术总结本申请属于飞机零部件冲击载荷试验领域，特别涉及一种液压冲击载荷幅值试验装置及修正方法，其包括：铰接于壁面的作动筒，作动筒的输出轴安装有力传感器，力传感器与试验件连接；作动筒通过作动筒管路与油源连接；作动筒还安装有位移传感器，力传感器还安装有第一加速度传感器，所述方法总体方案将冲击力传感器、转接件、试验件分开进行独立修正。最后将结果进行叠加，修正出惯性力对冲击载荷的影响。修正出惯性力对冲击载荷的影响。修正出惯性力对冲击载荷的影响。
技术研发人员：苏军 项钧清 李岩 吴法勇 田常棵 王玉新
受保护的技术使用者：中国航发沈阳发动机研究所
技术研发日：2022.06.23
技术公布日：2022/11/1
