本技術(shù)屬于應(yīng)力檢測，具體是指一種與關(guān)鍵構(gòu)件應(yīng)力集中系數(shù)相關(guān)的參數(shù)表征參數(shù)的檢測裝置。

背景技術(shù)：

1、關(guān)鍵構(gòu)件是高端裝備的核心主承力件，當(dāng)關(guān)鍵構(gòu)件承受循環(huán)載荷時會萌生裂紋，由于不斷承受循環(huán)載荷裂紋會發(fā)生擴(kuò)展最終發(fā)生疲勞斷裂，這會導(dǎo)致嚴(yán)重的安全事故。裂紋萌生的根本原因是由于應(yīng)力集中，應(yīng)力集中系數(shù)用于描述應(yīng)力集中的程度，因此提高應(yīng)力集中系數(shù)的計算精度是實現(xiàn)關(guān)鍵構(gòu)件技術(shù)升級的基礎(chǔ)研究工作。應(yīng)力集中系數(shù)可分為結(jié)構(gòu)應(yīng)力集中系數(shù)與表面應(yīng)力集中系數(shù)，計算結(jié)構(gòu)應(yīng)力集中系數(shù)時需要得到缺口試樣的結(jié)構(gòu)表征參數(shù)，計算表面應(yīng)力集中系數(shù)時需要得到缺口試樣底部表面形貌的表征參數(shù)，因此能夠便捷地獲取這些表征參數(shù)是后續(xù)計算應(yīng)力集中系數(shù)的基礎(chǔ)工作。

2、目前對于關(guān)鍵構(gòu)件如缺口試樣的測量采用的是諸如激光共聚焦顯微鏡等商業(yè)儀器，其無法根據(jù)缺口試件的特點(diǎn)進(jìn)行針對性測量，不具備同時測量結(jié)構(gòu)應(yīng)力集中表征參數(shù)和表面應(yīng)力集中表征參數(shù)的功能，這導(dǎo)致測量表征參數(shù)的步驟復(fù)雜。在使用商業(yè)儀器的過程中，若要測量不同的缺口底部區(qū)域上的表面形貌，需要依靠人工進(jìn)行試棒的旋轉(zhuǎn)，這導(dǎo)致不易測到不同區(qū)域上的表面形貌。商業(yè)儀器中所采取的去除趨勢的方式?jīng)]有根據(jù)實際缺口的趨勢進(jìn)行校平，容易導(dǎo)致在校平過程中丟失關(guān)鍵信息從而使測量不準(zhǔn)確。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本實用新型所要解決的技術(shù)問題是：

2、現(xiàn)有技術(shù)不能同時測量結(jié)構(gòu)應(yīng)力集中表征參數(shù)和表面應(yīng)力集中表征參數(shù)的功能，這導(dǎo)致測量表征參數(shù)的步驟復(fù)雜；需要依靠人工進(jìn)行試棒的旋轉(zhuǎn)，這導(dǎo)致不易測到不同區(qū)域上的表面形貌。

3、為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提出的技術(shù)方案是：一種與關(guān)鍵構(gòu)件應(yīng)力集中系數(shù)相關(guān)的參數(shù)表征參數(shù)的檢測裝置，包括底座、圖像尺寸測量系統(tǒng)、白光干涉測量系統(tǒng)和旋轉(zhuǎn)臺，所述圖像尺寸測量系統(tǒng)固定安裝在底座的兩側(cè)，所述白光干涉測量系統(tǒng)通過z軸移動裝置固定立設(shè)在底座上側(cè)，所述旋轉(zhuǎn)臺通過精密二維移動平臺固定設(shè)置在底座上，缺口試樣拆卸固定在旋轉(zhuǎn)臺上。

4、進(jìn)一步的，所述圖像尺寸測量系統(tǒng)包括ccd工業(yè)相機(jī)一、遠(yuǎn)心鏡頭和同軸平行光源，所述ccd工業(yè)相機(jī)一通過安裝座固定在底座的一側(cè)，所述遠(yuǎn)心鏡頭設(shè)于安裝座的另一側(cè)和ccd工業(yè)相機(jī)一位置對應(yīng)，所述同軸平行光源固定設(shè)于底座遠(yuǎn)離遠(yuǎn)心鏡頭的一側(cè)。

5、進(jìn)一步的，所述白光干涉測量系統(tǒng)包括ccd工業(yè)相機(jī)二、白光干涉鏡頭和白光光源，所述ccd工業(yè)相機(jī)二通過連接架固定在z軸移動裝置上，所述白光干涉鏡頭安裝在ccd工業(yè)相機(jī)二靠近缺口試樣的一側(cè)，所述白光光源固定在白光干涉鏡頭的一側(cè)。

6、進(jìn)一步的，所述z軸移動裝置包括滾珠絲杠和壓電陶瓷，所述滾珠絲杠通過安裝橋架固定在底座上側(cè)，所述壓電陶瓷固定安裝在滾珠絲杠上，所述ccd工業(yè)相機(jī)二通過連接架固定在壓電陶瓷上。

7、進(jìn)一步的，所述旋轉(zhuǎn)臺包括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)、夾持轉(zhuǎn)盤和固定臺，所述精密二維移動平臺上設(shè)有安裝板，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)固定設(shè)于安裝板的一側(cè)且輸出軸貫穿安裝板設(shè)置，所述夾持轉(zhuǎn)盤固定在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)的輸出軸上，所述固定臺安裝在安裝板遠(yuǎn)離夾持轉(zhuǎn)盤的一端，所述缺口試樣夾持在夾持轉(zhuǎn)盤和固定臺之間。

8、進(jìn)一步地，所述安裝板固定在滾珠絲杠14的螺母上且和滾珠絲杠14相對滑動。

9、采用上述結(jié)構(gòu)本實用新型取得的有益效果如下：

10、1、通過設(shè)置圖像尺寸測量系統(tǒng)和白光干涉測量系統(tǒng)精簡步驟且可以同時進(jìn)行結(jié)構(gòu)應(yīng)力集中表征參數(shù)與表面應(yīng)力集中表征參數(shù)的測量；

11、2、通過設(shè)置旋轉(zhuǎn)臺對試樣進(jìn)行旋轉(zhuǎn)以便進(jìn)行對試樣不同區(qū)域的表面形貌進(jìn)行測量，克服人工旋轉(zhuǎn)的麻煩。

技術(shù)特征：

1.一種與關(guān)鍵構(gòu)件應(yīng)力集中系數(shù)參數(shù)表征參數(shù)的檢測裝置，其特征在于：包括底座(1)、圖像尺寸測量系統(tǒng)(2)、白光干涉測量系統(tǒng)(3)和旋轉(zhuǎn)臺(6)，所述圖像尺寸測量系統(tǒng)(2)固定安裝在底座(1)的兩側(cè)，所述白光干涉測量系統(tǒng)(3)通過z軸移動裝置(4)固定立設(shè)在底座(1)上側(cè)，所述旋轉(zhuǎn)臺(6)通過精密二維移動平臺(5)固定設(shè)置在底座(1)上，缺口試樣(7)拆卸固定在旋轉(zhuǎn)臺(6)上。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種與關(guān)鍵構(gòu)件應(yīng)力集中系數(shù)參數(shù)表征參數(shù)的檢測裝置，其特征在于：所述圖像尺寸測量系統(tǒng)(2)包括ccd工業(yè)相機(jī)一(8)、遠(yuǎn)心鏡頭(9)和同軸平行光源(10)，所述ccd工業(yè)相機(jī)一(8)通過安裝座固定在底座(1)的一側(cè)，所述遠(yuǎn)心鏡頭(9)設(shè)于安裝座的另一側(cè)和ccd工業(yè)相機(jī)一(8)位置對應(yīng)，所述同軸平行光源(10)固定設(shè)于底座(1)遠(yuǎn)離遠(yuǎn)心鏡頭(9)的一側(cè)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種與關(guān)鍵構(gòu)件應(yīng)力集中系數(shù)參數(shù)表征參數(shù)的檢測裝置，其特征在于：所述白光干涉測量系統(tǒng)(3)包括ccd工業(yè)相機(jī)二(11)、白光干涉鏡頭(12)和白光光源(13)，所述ccd工業(yè)相機(jī)二(11)通過連接架固定在z軸移動裝置(4)上，所述白光干涉鏡頭(12)安裝在ccd工業(yè)相機(jī)二(11)靠近缺口試樣(7)的一側(cè)，所述白光光源(13)固定在白光干涉鏡頭(12)的一側(cè)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種與關(guān)鍵構(gòu)件應(yīng)力集中系數(shù)參數(shù)表征參數(shù)的檢測裝置，其特征在于：所述z軸移動裝置(4)包括滾珠絲杠(14)和壓電陶瓷(15)，所述滾珠絲杠(14)通過安裝橋架固定在底座(1)上側(cè)，所述壓電陶瓷(15)固定安裝在滾珠絲杠(14)上，所述ccd工業(yè)相機(jī)二(11)通過連接架固定在壓電陶瓷(15)上。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種與關(guān)鍵構(gòu)件應(yīng)力集中系數(shù)參數(shù)表征參數(shù)的檢測裝置，其特征在于：所述旋轉(zhuǎn)臺(6)包括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)(16)、夾持轉(zhuǎn)盤(17)和固定臺(18)，所述精密二維移動平臺(5)上設(shè)有安裝板，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)(16)固定設(shè)于安裝板的一側(cè)且輸出軸貫穿安裝板設(shè)置，所述夾持轉(zhuǎn)盤(17)固定在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)(16)的輸出軸上，所述固定臺(18)安裝在安裝板遠(yuǎn)離夾持轉(zhuǎn)盤(17)的一端，所述缺口試樣(7)夾持在夾持轉(zhuǎn)盤(17)和固定臺(18)之間。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種與關(guān)鍵構(gòu)件應(yīng)力集中系數(shù)參數(shù)表征參數(shù)的檢測裝置，其特征在于：所述安裝板固定在滾珠絲杠(14)的螺母上且和滾珠絲杠(14)相對滑動。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開了一種與關(guān)鍵構(gòu)件應(yīng)力集中系數(shù)相關(guān)的參數(shù)表征參數(shù)的檢測裝置與檢測方法，包括底座、圖像尺寸測量系統(tǒng)、白光干涉測量系統(tǒng)和旋轉(zhuǎn)臺，所述圖像尺寸測量系統(tǒng)包括CCD工業(yè)相機(jī)一、遠(yuǎn)心鏡頭和同軸平行光源，所述白光干涉測量系統(tǒng)包括CCD工業(yè)相機(jī)二、白光干涉鏡頭和白光光源，所述Z軸移動裝置包括滾珠絲杠和壓電陶瓷，所述旋轉(zhuǎn)臺包括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)、夾持轉(zhuǎn)盤和固定臺。本技術(shù)屬于應(yīng)力檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體解決了現(xiàn)有技術(shù)不能同時測量結(jié)構(gòu)應(yīng)力集中表征參數(shù)和表面應(yīng)力集中表征參數(shù)，導(dǎo)致步驟復(fù)雜，需要人工旋轉(zhuǎn)試棒，導(dǎo)致不易測到不同區(qū)域上的表面形貌的問題，是一種新型與關(guān)鍵構(gòu)件應(yīng)力集中系數(shù)相關(guān)的參數(shù)表征參數(shù)的檢測裝置與檢測方法。

技術(shù)研發(fā)人員：陳俊英,莊英棋,陳秀玉,蔣清山,陳仕齊,李毅,許志龍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：集美大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：20240506
技術(shù)公布日：2024/12/26