[发明专利]一种双对称截面开口薄壁梁冲击载荷测量方法

权利要求书

1.一种双对称截面开口薄壁梁冲击载荷测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、建立坐标系：选取双对称截面开口薄壁梁横截面的形心为坐标原点o，x轴沿着其中一个对称轴向右，y轴沿着另外一条对称轴向上，z轴的方向根据右手法则确定；

S2、测量双对称截面开口薄壁梁某个横截面上每一个应变花的应变，根据线弹性叠加理论，对测量的应变作叠加处理,计算得到对应冲击载荷对应的应力值；双对称截面开口薄壁梁产生沿着z轴传播的弹性应力波，应力波在某个截面分解为沿着z轴的轴向压缩/拉伸波F_N，弯曲波M_x、M_y，剪切波F_Qx、F_Qy，自由扭波T_n，约束扭转产生的附加扭波T_ω，以及在上翼缘和下翼缘附加的大小相等且方向相反的附加弯曲波

其中，对应变率不敏感材料且变形处于线弹性范围，根据线弹性叠加理论，对测量的应变作叠加处理，于是通过解算得到：上下翼缘的附加弯曲波对应的附加正应力

E表示弹性模量，ε表示应变；

弯曲波M_x对应的正应力

弯曲波M_y对应的正应力

轴向压缩/拉伸波对应的正应力

约束扭波T_ω对应的切应力

自由扭波T_n对应的切应力

剪切波F_Qx对应的切应力

剪切波F_Qy对应的切应力

S3、根据步骤S2计算得到的应力值，解算出截面受到的冲击载荷。

2.根据权利要求1所述的一种双对称截面开口薄壁梁冲击载荷测量方法，其特征在于，所述步骤S2中，具有双对称横截面的开口薄壁梁的横截面的翼缘壁厚是t₁、腹板壁厚是t，所述应变花在某个横截面上的位置如下：第一应变花S₁、第二应变花S₂、第三应变花S₃、第四应变花S₄、第五应变花S₅和第六应变花S₆分别粘贴在上下翼缘上，第七应变花S₇和第八应变花S₈分别粘贴在腹板中间；第一应变花S₁和第二应变花S₂、第三应变花S₃和第四应变花S₄、第七应变花S₇和第八应变花S₈关于y轴对称，第一应变花S₁和第四应变花S₄、第二应变花S₂和第三应变花S₃、第五应变花S₅和第六应变花S₆关于x轴对称；其中第一应变花S₁和第五应变花S₅的连线和上翼缘的中线垂直，第四应变花S₄和第六应变花S₆的连线和下翼缘的中线垂直。

3.根据权利要求2所述的一种双对称截面开口薄壁梁冲击载荷测量方法，其特征在于，所述第一应变花S₁的三个应变片分别是第一应变花一片S_{1_1}，第一应变花二片S_{1_2}和第一应变花三片S_{1_3}；S_{1_1}，S_{1_2}和S_{1_3}与贴片点的外法线成右手法则且S_{1_2}沿着z向；其他的应变花采用类似的命名编号规则并且贴片方向和第一应变花S₁采用相同的规则。