專利名稱：接觸應(yīng)力分布檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種接觸應(yīng)力分布檢測裝置，尤其針對通過熱彈性效應(yīng)來檢測旋轉(zhuǎn)體 接觸處應(yīng)力狀態(tài)的應(yīng)力狀態(tài)檢測裝置。
背景技術(shù)：
目前，應(yīng)力分布檢測正被廣泛的用于解決結(jié)構(gòu)與材料設(shè)計的實際問題。如工程系 統(tǒng)中的關(guān)鍵零部件在使用過程中，其內(nèi)部的應(yīng)力狀態(tài)會直接影響到材料的性能和使用壽 命，因此，應(yīng)力分布的檢測是一項值得重視的工作。應(yīng)力分布相關(guān)檢測方法有磁記憶檢測方法、光彈性貼片法、光纖光柵法、表面聲波 彈性應(yīng)力檢測法、X射線衍射法等。這些方法對檢測對象、精度、實時性、便捷性都有一定的 限制。隨著紅外探測技術(shù)與先進的信號處理技術(shù)迅速發(fā)展，使得熱彈性應(yīng)力分析變成檢測 材料與結(jié)構(gòu)的性能的一種有效方法。接觸應(yīng)力分布檢測裝置是熱彈性應(yīng)力分析系統(tǒng)的重要 組成部分。它是安裝試樣，確保檢測數(shù)據(jù)可靠性，和系統(tǒng)高效穩(wěn)定運行的主要單元。鑒于接 觸應(yīng)力分布檢測裝置在熱彈性應(yīng)力分析系統(tǒng)中的重要地位，設(shè)計和開發(fā)一種高效、穩(wěn)定的 接觸應(yīng)力分布檢測裝置是一項十分有意義的工作。

發(fā)明內(nèi)容
為了確保熱彈性應(yīng)力分析系統(tǒng)檢測數(shù)據(jù)的可靠性和高效穩(wěn)定運行，本發(fā)明提供了 一種獨立控制、高效穩(wěn)定運行和適用于熱彈性應(yīng)力分析系統(tǒng)的接觸應(yīng)力分布檢測裝置。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是接觸應(yīng)力分布檢測裝置，其特征在于包括上工作臺、下工作臺、氣動振動器和和 球形壓頭模塊，所述上、下工作臺上均開有對角長條型槽，通過固定螺栓連接固定，所述上、 下工作臺上均開有用于安裝氣動振動器的一字型陣列孔，所述上工作臺正對球形壓頭模塊 的位置開有用于安裝平面試樣的圓型孔；所述球形壓頭模塊包括球形壓頭，所述球形壓頭 安裝在保持架上端并與平面試樣接觸，所述保持架下端貼合有用于測量球形壓頭模塊的振 動壓力的壓力傳感器并與壓力傳感器一并垂直安裝在下工作臺的十字型陣列孔上。進一步，所述氣動振動器安裝在下工作臺的一字型陣列孔上，所述上工作臺正對 氣動振動器的位置開有接入與氣動振動器的進氣孔和排氣孔連接的進排氣管的方型孔?；蛘?，所述氣動振動器安裝在上工作臺的一字型陣列孔上。進一步，所述上、下工作臺中的對角長條型槽的寬度均大于上、下工作臺固定螺栓 的直徑。本發(fā)明可與氣泵、熱探測器和熱應(yīng)力檢測控制模塊等相連接，形成一個完整的熱 應(yīng)力分析系統(tǒng)。所述平面試樣為不同材質(zhì)屬性、不同尺寸規(guī)格的長方體和圓柱體，其接觸面需光滑。本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思為
球形壓頭模塊垂直居中安裝于下工作臺上，同時模塊中的壓力傳感器給予參考信號用于接觸區(qū)紅外熱圖的同步獲取。在上工作臺與球形壓頭接觸處有一個圓型孔，圓型孔 是用來安裝平面試樣。試樣一面與球形壓頭接觸處，另一面接受紅外探測器檢測。為了確 保球形壓頭的振動幅值，振動器盡可能安裝于下工作臺接近球形壓頭模塊的八個陣列孔相 應(yīng)位置處。振動器是由氣泵來驅(qū)動。在上工作臺上開有一個正方形孔，以便振動器的進排 氣管接入。振動器工作振動下工作臺，從而帶動球形壓頭對試樣進行動態(tài)有序的加載。為 避免振動干擾，上、下工作臺通過各自的螺栓和對角長條型槽采用獨立方式固定。上、下工 作臺上的四條對角長條型槽設(shè)計是用于上、下工作臺強度調(diào)整、防振動干擾和平臺安裝。本發(fā)明的有益效果在于結(jié)構(gòu)簡單、易于制造和安裝；組合性能好，滿足多變性需 求；裝置工作過程中，實現(xiàn)上下工作臺獨立控制，減少了因振動造成的干擾；提供一種能避 免應(yīng)力分布檢測平臺振動干擾和平面試樣快速安裝檢測的方法；避免檢測時接觸區(qū)域受振 動干擾的嚴(yán)重影響，很有科學(xué)意義和應(yīng)用價值。


圖1是本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明上工作臺結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明下工作臺結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明中球形壓頭模塊結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本發(fā)明在熱應(yīng)力分布檢測平臺應(yīng)用示意圖。
具體實施例方式實施例一參照圖1-4，接觸應(yīng)力分布檢測裝置，包括上工作臺1、下工作臺9、氣動振動器12 和和球形壓頭模塊，所述上工作臺1、下工作臺9上均開有對角長條型槽3、10，通過固定螺 栓4、8連接固定，所述上工作臺1、下工作臺9上均開有用于安裝氣動振動器12的一字型陣 列孔2、11，所述上工作臺1正對球形壓頭模塊的位置開有用于安裝平面試樣的圓型孔16 ； 所述球形壓頭模塊包括球形壓頭5，所述球形壓頭5安裝在保持架6上端并與平面試樣接 觸，所述保持架6下端貼合有用于測量球形壓頭模塊的振動壓力的壓力傳感器7并與壓力 傳感器7 —并垂直安裝在下工作臺9的十字型陣列孔17上。所述氣動振動器12安裝在下工作臺9的一字型陣列孔11上，所述上工作臺1正 對氣動振動器12的位置開有接入與氣動振動器12的進氣孔14和排氣孔15連接的進排氣 管的方型孔13。所述上工作臺1、下工作臺9中的對角長條型槽3、10的寬度均大于上工作臺1、下 工作臺9固定螺栓4、8的直徑。參照圖5，本發(fā)明可與氣泵、熱探測器和熱應(yīng)力檢測控制模塊等相連接，形成一個 完整的熱應(yīng)力分析系統(tǒng)。所述平面試樣為不同材質(zhì)屬性、不同尺寸規(guī)格的長方體和圓柱體，其接觸面需光滑。本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思為
球形壓頭模塊垂直居中安裝于下工作臺9上，同時模塊中的壓力傳感器7給予參 考信號用于接觸區(qū)紅外熱圖的同步獲取。在上工作臺1與球形壓頭5接觸處有一個圓型孔 16，圓型孔16是用來安裝平面試樣。試樣一面與球形壓頭5接觸處，另一面接受紅外探測 器檢測。為了確保球形壓頭5的振動幅值，振動器12盡可能安裝于下工作臺1接近球形壓 頭模塊的八個陣列孔11相應(yīng)位置處。振動器12是由氣泵來驅(qū)動。在上工作臺1上開有一 個方型孔13，以便振動器12的進排氣管接入。振動器12工作振動下工作臺9，從而帶動球 形壓頭5對試樣進行動態(tài)有序的加載。為避免振動干擾，上工作臺1、下工作臺9通過各自 的螺栓和對角長條型槽采用獨立方式固定。上工作臺1、下工作臺9上的四條對角長條型槽 設(shè)計是用于上工作臺1、下工作臺9強度調(diào)整、防振動干擾和平臺安裝。實施例二
本實施例與實施例一不同之處在于所述氣動振動器12安裝在上工作臺1的一字 型陣列孔2上。其余結(jié)構(gòu)和功能都相同。本說明書實施例所述的內(nèi)容僅僅是對發(fā)明構(gòu)思的實現(xiàn)形式的列舉，本發(fā)明的保護 范圍的不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實施例所陳述的具體形式，本發(fā)明的保護范圍也及于本領(lǐng)域技 術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。
權(quán)利要求
接觸應(yīng)力分布檢測裝置，其特征在于包括上工作臺、下工作臺、氣動振動器和和球形壓頭模塊，所述上、下工作臺上均開有對角長條型槽，通過固定螺栓連接固定，所述上、下工作臺上均開有用于安裝氣動振動器的一字型陣列孔，所述上工作臺正對球形壓頭模塊的位置開有用于安裝平面試樣的圓型孔；所述球形壓頭模塊包括球形壓頭，所述球形壓頭安裝在保持架上端并與平面試樣接觸，所述保持架下端貼合有用于測量球形壓頭模塊的振動壓力的壓力傳感器并與壓力傳感器一并垂直安裝在下工作臺的十字型陣列孔上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接觸應(yīng)力分布檢測裝置，其特征在于所述氣動振動器安裝 在下工作臺的一字型陣列孔上，所述上工作臺正對氣動振動器的位置開有接入與氣動振動 器的進氣孔和排氣孔連接的進排氣管的方型孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接觸應(yīng)力分布檢測裝置，其特征在于所述氣動振動器安裝 在上工作臺的一字型陣列孔上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的接觸應(yīng)力分布檢測裝置，其特征在于所述上、下工作臺 中的對角長條型槽的寬度均大于上、下工作臺固定螺栓的直徑。
全文摘要
接觸應(yīng)力分布檢測裝置，包括上工作臺、下工作臺、氣動振動器和和球形壓頭模塊，所述上、下工作臺上均開有對角長條型槽，通過固定螺栓連接固定，所述上、下工作臺上均開有用于安裝氣動振動器的一字型陣列孔，所述上工作臺正對球形壓頭模塊的位置開有用于安裝平面試樣的圓型孔；所述球形壓頭模塊包括球形壓頭，所述球形壓頭安裝在保持架上端并與平面試樣接觸，所述保持架下端貼合有用于測量球形壓頭模塊的振動壓力的壓力傳感器并與壓力傳感器一并垂直安裝在下工作臺的十字型陣列孔上。本發(fā)明的有益效果在于結(jié)構(gòu)簡單、易于制造和安裝；組合性能好，滿足多變性需求；減少了因振動造成的干擾。
文檔編號G01L1/00GK101865738SQ20101019931
公開日2010年10月20日 申請日期2010年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月12日
發(fā)明者侯海鵬, 張偉東, 張利, 計時鳴, 鄭高安, 金明生 申請人:浙江工業(yè)大學(xué)