[发明专利]动态下螺钉应力的测试方法及装置

说明书

本发明涉及一种动态下螺钉应力的测试装置及利用该装置测量螺钉应力的方法，该装置包括振动装置以及设置在其上的连接平台，被测螺钉将测试固定板、工件与连接平台连接，测试固定板上设有螺孔，螺孔端部的孔壁上设有安装孔，安装孔内设有与被测螺钉受力处紧贴的应变片，连接平台上设有传感器，应变片连接到应变测试仪上，传感器连接到控制仪上，控制仪通过功率放大器与振动装置连接，根据工件在实际工况下的振级，调整控制仪对振动装置的激振力参数，直至振动装置的振动量级与工件实际工况时的振动量级一致时，通过应变片测出螺钉在该振动量级下所能承受的强度。

技术领域

本发明属于环境试验领域，尤其涉及在动态情况下螺钉应力的测试方法及装置。

背景技术

装备是由多个零部件组装而成，零部件之间大部分是通过螺钉来连接。装备在实际工作时，每个螺钉所受的应力是各不相同的。为了符合受力要求，通常情况下是根据机械手册所给定的螺钉强度来选配螺钉，所参考的范围仅局限于静态强度；由于装备通常工作在力学环境下，而螺钉在力学环境下的动态强度又无法得知，因此只能根据螺钉的裕度来测算螺钉的紧固程度。由于测算的紧固程度与动态强度难免会存在偏差，导致装备在实际运作时螺钉产生断裂，影响了装备的运作。

同时，随着科技的进步，对装备轻量化的要求越来越高，特别是交通运输类的装备越来越紧凑，对连接件如螺钉的要求也越来越高，在选配螺钉时不能仅考虑螺钉的静态强度，更需要了解螺钉的实际受力情况，以便选取合适的螺钉，以满足装备在动态情况下的使用。

综上所述，只有测出螺钉承受的应力才能了解螺钉的实际受力情况。而现有应力测试方法是将结构件或材料样品与螺钉连接，在结构件或材料样品与螺钉的接触位置贴上应变片，对结构件或材料样品施加力，从而测出螺钉承受的应力，利用此方法只能测出螺钉的静态应力。由于每个部件都有不同的模态，其共振范围和量级各不相同，在动态情况下螺钉的受力大小无法知道，单靠现有技术已无法满足需求，开发出一套能测量装备在实际工况下螺钉所受应力大小的装置已经很有必要。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种在动态情况下能够精确测量螺钉受力大小的方法以及测量装置。

本发明的动态下螺钉应力的测试方法，包括步骤：

(1)在振动装置上设置连接平台；

(2)准备一测试固定板，在测试固定板上开设螺孔，在螺孔端部的孔壁上开设安装孔；

(3)利用螺钉将测试固定板、工件与连接平台连接，在安装孔内于螺钉受力处安放应变片，连接平台上安装传感器，将应变片连接到应变测试仪上，将传感器连接到控制仪上，并将控制仪通过功率放大器与振动装置连接；

(4)根据工件在实际工况下的振级，调整控制仪对振动装置的激振力参数，直至振动装置的振动量级与工件实际工况时的振动量级一致时，通过应变片测出螺钉在该振动量级下所能承受的强度。

进一步的，所述振动装置为电动振动台。

进一步的，所述传感器为加速度传感器。

本发明的用于测试动态下螺钉应力的装置，包括振动装置以及设置在其上的连接平台，被测螺钉将测试固定板、工件与所述连接平台连接，所述测试固定板上设有螺孔，所述螺孔端部的孔壁上设有安装孔，所述安装孔内设有与所述被测螺钉受力处紧贴的应变片，所述连接平台上设有传感器，所述应变片连接到应变测试仪上，所述传感器连接到控制仪上，所述控制仪通过功率放大器与所述振动装置连接。

进一步的，所述振动装置为电动振动台。

进一步的，所述传感器为加速度传感器。

借由上述方案，本发明至少具有以下优点：

1、测试方法简单易操作，能够模拟出螺钉的各种实际工况，并在动态情况下检测出螺钉所受的应力，测量结果精确；