[发明专利]航天器铰链非线性载荷-变形关系测量系统及测量方法

权利要求书

1.航天器铰链非线性载荷-变形关系测量方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)将铰链一端固定，另一端安装弹簧和力传感器构成的载荷施加及测量系统，第一弹簧、第二弹簧均与力传感器垂直连接，可以同时施加方向相反的拉力F_正、F_负，测量弹簧与力传感器连接点至铰链中心的距离L₀；

(2)在铰链两端分别安装激光反射镜M₃、M₄，并在弹簧侧放置观察屏，测量反射镜M₃至观察屏之间距离S_A、反射镜M₄至观察屏之间距离S_B，控制激光源产生第一激光束发射至激光反射镜M₃，控制激光源产生第二激光束发射至激光反射镜M₄；

(3)调节弹簧拉力F_正、F_负，当F_正＝F_负时，记录第一激光束和第二激光束在观察屏上的投影点A₁和B₁，调节F_正、F_负，使F_正>0、F_负>0，进而得到不同弹簧拉力F_正、F_负作用在铰链上的力矩载荷M＝|F_正－F_负|L₀，以及各组不同弹簧拉力F_正、F_负对应的第一激光束投影点Δ_A、第二激光束投影点的变化量Δ_B，进而计算得到铰链的转角变形量

(4)根据不同组弹簧拉力对应的力矩载荷M＝|F_正－F_负|L₀以及对应的铰链的转角变形量绘制铰链非线性载荷-变形关系曲线。

2.根据权利要求1所述的航天器铰链非线性载荷-变形关系测量方法，其特征在于：所述的调节弹簧拉力F_正、F_负的的方法为：控制F_正>F_负使得铰链处于正向加载状态，控制控制F_正＜F_负使得铰链处于负向加载状态。

3.根据权利要求1或2所述的航天器铰链非线性载荷-变形关系测量方法，其特征在于：所述的激光反射镜M₃、M₄的位置使得激光束在反射过程中不互相遮挡。

4.航天器铰链非线性载荷-变形关系测量系统，其特征在于包括铰链、第一弹簧、力传感器、第二弹簧、激光反射镜M₃、M₄、观察屏、激光源；

铰链一端固定，另一端与力传感器一端连接，第一弹簧、第二弹簧均与力传感器另一端垂直连接，并可以同时施加拉力F_正、F_负，铰链两端分别安装激光反射镜M₃、M₄，弹簧侧放置观察屏，激光源产生第一激光束发射至激光反射镜M₃，控制激光源产生第二激光束发射至激光反射镜M₄；

其中，弹簧与力传感器连接点至铰链中心的距离L₀，反射镜M₃至观察屏之间距离S_A、反射镜M₄至观察屏之间距离S_B，当F_正＝F_负时第一激光束和第二激光束在观察屏上的投影点A₁和B₁，不同弹簧拉力F_正、F_负作用在铰链上的力矩载荷M＝|F_正－F_负|L₀，以及对应的第一激光束投影点Δ_A、第二激光束投影点的变化量Δ_B，进而得到铰链的转角变形量铰链非线性载荷-变形关系曲线。