[发明专利]一种热真空试验热应力测试方法

说明书

本申请提供了一种热真空试验热应力测试方法，包括如下步骤：步骤1：被测件测点位置粘贴应变片和热电耦，应变片测量测点应变值，热电偶测量测点即时温度；步骤2：选择与被测件相同材料的试片，试片上粘贴应变片和热电耦，应变片测量试片应变值，热电偶测量试片即时温度；步骤3：被测件与试片放置在真空罐内，使试片温度与被测件的温度保持一致；步骤4：连接应变片和热电偶线缆，被测件测点引线与补偿用的试片测点引线共线连接；步骤5：热真空试验时，观察试验温度变化情况，确保试件温度与被测件温度保持一致，并实时记录各工况应变值和对应温度值；步骤6：根据应变测试数据，计算得出被测件测点在不同温度条件下的热应力数据。

技术领域

本发明涉及卫星结构应力测试技术领域，尤其涉及一种热真空试验热应力测试方法。

背景技术

在卫星工程中，需要研制适用于极端低温、高温环境的天线产品。根据热环境影响分析，天线在轨期间会经历极端低温环境，由于温度变化极大，不同材料零件间热变形差异导致的热应力变得非常严酷。地面试验期间，一方面通过仿真，对产品在不同温度条件下结构热应力进行分析计算；除此之外，为了准确评估确定极端温度条件下，产品结构是否满足在轨应用需求，需要进行测试，精确评估产品热应力影响程度。

经调研，常温环境下的各类结构应力测试技术比较成熟。常规测试方法多采用在被测产品上直接粘贴应变片的方式，可以准确测出产品由于外力导致的热应力大小。对于极端温度环境下热应力的测试方法较少。部分测试方法采用了直接加悬空放置的应变片进行补偿，可以补偿应变片自身随温度变化引起的测试误差，但是无法消除产品自身正常热胀冷缩产生的形变，应力测试结果存在较大误差。

发明内容

为了克服现有技术存在的不足，本申请提出了一种热真空试验热应力测试方法，所述方法包括如下步骤：

步骤1：被测件测点位置粘贴应变片和热电耦，应变片测量测点应变值，热电偶测量测点即时温度；

步骤2：选择与被测件相同材料的试片，试片上粘贴应变片和热电耦，应变片测量试片应变值，热电偶测量试片即时温度；

步骤3：所述被测件与试片放置在真空罐内，试片放置在所述被测件测点位置附近，使试片温度与所述被测件的温度保持一致；

步骤4：连接应变片和热电偶线缆，所述被测件测点引线与补偿用的试片测点引线共线连接，将试片测试数据补偿被测件测点测试数据；

步骤5：热真空试验时，观察试验温度变化情况，确保试件温度与被测件温度保持一致，并实时记录各工况应变值和对应温度值；

步骤6：数据处理，根据应变测试数据，计算得出被测件测点在不同温度条件下的热应力数据。

在一个可能的实现方式中，所述步骤3包括：所述被测件按照产品真实约束状态固定，试件保持自由放置状态。

在一个可能的实现方式中，所述步骤5包括：所述试件温度与所述被测件温度差值不大于10℃。

在一个可能的实现方式中，所述应变片与热电偶工作温度应能满足热真空试验极端温度环境需求。

在一个可能的实现方式中，所述被测件测点与试片测点一一对应，根据被测件测点数量，选择相同数量的试片测点数量。

在一个可能的实现方式中，所述试片放置在所述被测件附近，所述试片固定方式不影响所述试片的自由热胀冷缩。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列有益效果：通过对产品在热真空试验时，在被测件测点位置放置相同材料试件，在确保试验温度一致的情况下，通过试件应变量补偿被测件测点应变量，实现测量被测点热变形引起的热应力目的。通过本发明测试方法，实现精确测量产品由于不同温度环境热变形产生的热应力大小。

附图说明