一种自适应结构损伤声发射传感器夹具制造技术

本发明专利技术实施例公开的一种自适应结构损伤声发射传感器夹具，涉及航天器结构损伤监测技术，由空间滤波球、声发射传感器、气囊、气管、锥形壳体组成。空间滤波球紧密排列在锥形壳体的底部，该阵列可以整体弯曲变形；声发射传感器与空间滤波球紧密贴合；气囊位于声发射传感器上部空间，通过气管可以导入外部的高压气体，从而将声发射传感器顶住；锥形壳体用于整个夹具的支撑。该夹具主要用于结构损伤探测。

An Acoustic Emission Sensor Fixture for Adaptive Structural Damage

【技术实现步骤摘要】
一种自适应结构损伤声发射传感器夹具
本专利技术涉及航天器结构损伤监测
，尤其涉及一种自适应结构损伤声发射传感器夹具。
技术介绍
临近空间是指高度为20～100km之间的广阔空域，介于传统的空与天之间。随着军事理论和军事需求的迅猛发展，临近空间领域的防御和打击能力获得了广泛的关注，正逐步成为各军事强国重点发展的领域之一。临近空间飞行器作为该空域作战的核心武器系统，是当今世界空天一体化领域的主要研究对象，具有快速反应、强突防、强摧毁和高机动作战以及精确打击等能力，对未来空天一体化作战有着革命性影响。临近空间飞行器高速飞行或再入过程中要承受严酷的气动热载荷，为保证飞行器内部的元器件能够正常工作，需要一个有效的热防护结构。随着飞行马赫数及航时的不断增加，机身表面温度不断升高，传统的热防护结构和材料如金属热防护、隔热毡等无法继续满足使用要求，必须采用耐温性更高、抗氧化性更优异的陶瓷基复合材料热防护结构。采用合适的损伤定位与定量诊断方法对临近空间飞行器热防护结构进行损伤状态监测将对保证飞行安全起到非常关键的作用。相关研究表明，材料的损伤会导致强烈的声发射(AcousticEmission，简称“AE”)特性，声发射信号里面蕴含着关于结构损伤的重要信息，例如损伤位置、损伤模式以及损伤严重程度等，在复合材料的损伤源识别与定位、裂纹萌生和扩展监测等工程实践中具有较大的优势，已在损伤检测中得到了初步的应用。然而，待测试验件的表面往往不是规则的形状，存在大量的曲面，从而导致声发射传感器不能与待测试验件表面紧密的贴合，影响测试效果。亟需发展一种自适应结构损伤声发射传感器夹具设计方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术不足，提供了一种自适应结构损伤声发射传感器夹具，能够解决结构损伤检测过程中，声发射传感器与待测结构的难以紧密贴合的问题。本专利技术的技术解决方案：一种自适应结构损伤声发射传感器夹具，该夹具结构包括壳体以及置于该壳体内部的可发生弹性形变的变形体、声发射传感器、气囊和气管；所述变形体置于所述壳体一内壁面和所述声发射传感器之间，所述气囊紧挨所述声发射传感器设置，通过所述气管向所述气囊导入外部的高压气体，体积变大后的所述气囊将所述声发射传感器顶住。进一步可选的，所述壳体为锥形壳体，所述变形体置于所述锥形壳体内部平面和所述声发射传感器之间。进一步可选的，所述变形体为空间滤波球阵列，所述空间滤波球阵列紧密排列在所述壳体的底部，该空间滤波球阵列可以整体弯曲变形。本专利技术实施例提供的一种自适应结构损伤声发射传感器夹具，由空间滤波球、声发射传感器、气囊、气管、锥形壳体组成。空间滤波球紧密排列在锥形壳体的底部，该阵列可以整体弯曲变形；声发射传感器与空间滤波球紧密贴合；气囊位于声发射传感器上部空间，通过气管可以导入外部的高压气体，从而将声发射传感器顶住；锥形壳体用于整个夹具的支撑。实现声发射传感器与待测结构的紧密贴合。附图说明所包括的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本专利技术的实施例，并与文字描述一起来阐释本专利技术的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种自适应结构损伤声发射传感器夹具安装结构示意图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术的具体实施例进行详细说明。在下面的描述中，出于解释而非限制性的目的，阐述了具体细节，以帮助全面地理解本专利技术。然而，对本领域技术人员来说显而易见的是，也可以在脱离了这些具体细节的其它实施例中实践本专利技术。在此需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本专利技术，在附图中仅仅示出了与根据本专利技术的方案密切相关的设备结构和/或处理步骤，而省略了与本专利技术关系不大的其他细节。本专利技术实施例提出一种自适应结构损伤声发射传感器夹具。能提升声发射传感器与待测表面的紧密贴合。参见图1，该夹具结构包括壳体以及置于该壳体内部的可发生弹性形变的变形体、声发射传感器、气囊和气管；变形体置于所述壳体一内壁面和声发射传感器之间，气囊紧挨声发射传感器设置，通过气管向气囊导入外部的高压气体，体积变大后的气囊将声发射传感器顶住。优选的，所述壳体为锥形壳体，所述变形体置于所述锥形壳体内部平面和所述声发射传感器之间。进一步优选的，所述变形体为空间滤波球阵列，所述空间滤波球阵列紧密排列在所述壳体的底部，该空间滤波球阵列可以整体弯曲变形。本实施例一种自适应结构损伤声发射传感器夹具，由空间滤波球、声发射传感器、气囊、气管、锥形壳体组成。空间滤波球紧密排列在锥形壳体的底部，该阵列可以整体弯曲变形；声发射传感器与空间滤波球紧密贴合；气囊位于声发射传感器上部空间，通过气管可以导入外部的高压气体，从而将声发射传感器顶住；锥形壳体用于整个夹具的支撑。采用空间滤波球与被测物体表面接触，可以实现曲面的紧密贴合；采用气囊实现声发射传感器与空间滤波球的紧密贴合；实现声发射传感器与待测结构的紧密贴合。为临近空间飞行器热防护结构损伤检测提供新方法，推动声发射技术的进步。如上针对一种实施例描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施例中使用，和/或与其它实施例中的特征相结合或替代其它实施例中的特征使用。应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤、组件或其组合的存在或附加。这些实施例的许多特征和优点根据该详细描述是清楚的，因此所附权利要求旨在覆盖这些实施例的落入其真实精神和范围内的所有这些特征和优点。此外，由于本领域的技术人员容易想到很多修改和改变，因此不是要将本专利技术的实施例限于所例示和描述的精确结构和操作，而是可以涵盖落入其范围内的所有合适修改和等同物。本专利技术未详细说明部分为本领域技术人员公知技术。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自适应结构损伤声发射传感器夹具,其特征在于，该夹具结构包括壳体以及置于该壳体内部的可发生弹性形变的变形体、声发射传感器、气囊和气管；所述变形体置于所述壳体一内壁面和所述声发射传感器之间，所述气囊紧挨所述声发射传感器设置，通过所述气管向所述气囊导入外部的高压气体，体积变大后的所述气囊将所述声发射传感器顶住。

【技术特征摘要】
1.一种自适应结构损伤声发射传感器夹具,其特征在于，该夹具结构包括壳体以及置于该壳体内部的可发生弹性形变的变形体、声发射传感器、气囊和气管；所述变形体置于所述壳体一内壁面和所述声发射传感器之间，所述气囊紧挨所述声发射传感器设置，通过所述气管向所述气囊导入外部的高压气体，体积变大后的所述气囊...

【专利技术属性】
技术研发人员：李乃田，肖登红，高勇，魏域鹏，叶全红，张苏，周小红，仝宗凯，
申请(专利权)人：北京机电工程研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11