[发明专利]应变倍增器的标定方法和用于该方法的试件

说明书

技术领域

本发明涉及一种标定方法，更具体地，涉及一种应变倍增器的标定方法；本发明还涉及一种用于该标定方法的试件。

背景技术

应变倍增器是在不影响被测试件应变的条件下，通过变形传递使倍增器上某部位机械应变大于被测试件应变。应变倍增器通常作为用于疲劳监测的疲劳寿命计的配套元件。疲劳寿命计是一种疲劳损伤传感元件，它通过电阻变化量的自动累积来记录所粘贴处的交变应变历程，适用于结构长期疲劳损伤监测。目前，疲劳寿命计主要用于航空航天结构疲劳损伤监测，如航材30CrMnSi等。由于疲劳寿命计的应变门槛值为1000με，因此当应变幅值低于这一门槛值时，疲劳寿命计不会产生电阻累积效应，这大大地限制了其在其它工程的应用，如工程中常用钢材A3钢，当其应力幅值达到疲劳极限时，其应变幅值仍然低于疲劳寿命计门槛值，因此必须借助于应变倍增器，使疲劳寿命计感受到的应变大十疲劳寿命计门槛值，才能完成对该结构材料的疲劳监测。

弓形位移集中型应变倍增器是一种现有的应变倍增器，如图1所示，该种应变倍增器通常包括弓形结构1、弹性体4、两个支臂2和两个安装脚3，弓形结构1包括两个侧部11和将该两个侧部11的一端相连接的连接部12，两个支臂2的一端分别设置在弓形结构1的两个侧部11上，两个安装脚3分别设置在两个支臂2的另一端的下方，弹性体4设置在两个侧部11之间以使得弓形结构1处于预压力状态。使用时，通过安装脚3将应变倍增器安装到待测位置上，在弹性体4上安装应变片。由于支臂2的刚度较大，弓形结构1的刚度较小，弓形结构1弯曲变形比支臂2的轴向变形大得多，通过支臂2将两端的安装脚3之间的位移集中于弓形结构1开口处(即弓形结构1的两个侧部11之间)，使得开口处的橡胶弹性体4上的应变放大。从而通过安装在弹性体4上的应变片可以测量该弹性体4的应变值(即被应变倍增器放大后的应变值)。

由于应变倍增器的尺寸加工精度及弓形结构的开口处的弹性体的粘贴等诸多因素会影响应变倍增器的放大倍数，因此每个应变倍增器在使用前均需进行标定。因此设计合理的应变倍增器的标定方法非常重要，它直接影响到应变倍增器的使用效果。

现有的应变倍增器的标定方法通常包括以下步骤：步骤a：将应变倍增器安装到试件上；步骤b：对试件加载力，使得试件产生应变；步骤c：获得应变倍增器的应变值ε_b和试件的应变值ε_s；以及步骤d：根据应变倍增器的应变值ε_b和试件的应变值ε_s确定应变倍增器的放大倍数。而且，在现有的标定方法中，通常采用扁平的板状的试件，通常仅将应变倍增器安装到试件的两个扁平表面上，从而不方便安装应变倍增器和应变片，尤其是当采用在试件上安装应变片，并通过测量该应变片的应变值来获得试件的应变值ε_s时，现有的扁平的板状的试件由于位置受限而不方便安装应变片。

发明内容

本发明的目的是提供一种应变倍增器的标定方法，该方法能够方便地在试件上安装应变倍增器和应变片。

为了实现上述目的，本发明提供了一种应变倍增器的标定方法，该方法包括以下步骤：步骤a：将应变倍增器安装到试件上；步骤b：对试件加载力，使得试件产生应变；步骤c：获得应变倍增器的应变值ε_b和试件的应变值ε_s；以及步骤d：根据应变倍增器的应变值ε_b和试件的应变值ε_s确定应变倍增器的放大倍数；其中：所述试件为杆形，所述试件的横截面形状为多边形，在所述步骤a中，将多个应变倍增器和多个第一应变片分别安装到所述试件的不同侧面上。

优选地，所述多边形至少具有四条边，在所述步骤a中，将两个应变倍增器分别安装在所述试件的其中两个侧面上，将两个所述第一应变片分别安装到所述试件的另外两个侧面上。

优选地，所述多边形为正方形，在所述步骤a中，将两个应变倍增器分别安装在所述试件的两个相对的侧面上，将两个所述第一应变片分别安装到所述试件的另外两个相对的侧面上。

优选地，在所述步骤a中，将多个应变倍增器和多个第一应变片安装到所述试件上。

优选地，在所述步骤b中，对所述试件加载多级力。

优选地，在所述步骤b中，对所述试件加载力的过程包括多个循环，每个循环加载多级力。

优选地，在所述步骤c中，获得在每次加载力时每个应变倍增器的应变值和每个试件的应变值，其中i表示加载级数，j表示循环数；并且在所述步骤d中，根据每个应变倍增器的应变值和每个试件的应变值确定应变倍增器的放大倍数。