【技术实现步骤摘要】
冲击载荷下机械零件振动疲劳载荷实时监测传感器及设计方法
本专利技术涉及一种应变式机械零部件表面振动疲劳载荷实时监测传感器及设计方法，具体涉及一种冲击载荷下机械结构表面加速度应变同步实时监测传感器，属于机械零部件振动疲劳寿命监测
技术介绍
结构疲劳是指在循环载荷作用下，结构某点或某些点产生局部的永久性损伤，并在一定循环次数后形成裂纹甚至完全断裂的现象，结构疲劳寿命预测问题一直是机械领域的重要课题。复杂机械系统的失效，例如飞机发动机、汽车、核电站、大型隧道掘进机等的事故，会引起重大的伤亡、巨大的经济损失以及环境破坏，因此，工程结构的疲劳监测问题亟需解决；目前，对于疲劳监测方面大多依赖传统应变传感器，实时监测结构表面应变，并对监测数据定期分析计算以此得到结构的疲劳寿命；而机械设备受到冲击载荷时，结构表面除循环应力外还伴有高频的冲击振动，这些冲击振动的存在会导致机械零部件性能快速退化，提前达到疲劳寿命极限，使机械设备的使用寿命严重降低且易造成突发事故；在结构疲劳监测时，若采用传统应变传感器与加速度传感器同时使用的方...
【技术保护点】
1.一种冲击载荷下机械零件振动疲劳载荷实时监测传感器，其特征在于，所述的冲击载荷下机械零件振动疲劳载荷实时监测传感器(A)包括机械结构主体(1)、数据处理单元(2)和封装盖板(3)；/n所述的机械结构主体(1)包括圆环安装座(1-1)、中心连接块(1-2)、振动摆杆(1-3)、应变片(1-4)、弹性杆(1-5)和导线柱(1-6)；/n所述的机械结构主体(1)的中心设有中心连接块(1-2)，通过四个弹性杆(1-5)与圆环安装座(1-1)联接，四个弹性杆(1-5)成十字分布；/n所述的中心连接块(1-2)上设有一体结构的振动摆杆(1-3)；/n所述的圆环安装座(1-1)上粘贴有...
【技术特征摘要】
1.一种冲击载荷下机械零件振动疲劳载荷实时监测传感器，其特征在于，所述的冲击载荷下机械零件振动疲劳载荷实时监测传感器(A)包括机械结构主体(1)、数据处理单元(2)和封装盖板(3)；
所述的机械结构主体(1)包括圆环安装座(1-1)、中心连接块(1-2)、振动摆杆(1-3)、应变片(1-4)、弹性杆(1-5)和导线柱(1-6)；
所述的机械结构主体(1)的中心设有中心连接块(1-2)，通过四个弹性杆(1-5)与圆环安装座(1-1)联接，四个弹性杆(1-5)成十字分布；
所述的中心连接块(1-2)上设有一体结构的振动摆杆(1-3)；
所述的圆环安装座(1-1)上粘贴有应变片(1-4)和导线柱(1-6)；
所述的数据处理单元(2)安装在封装盖板(3)上；
所述的封装盖板(3)盖装在机械结构主体(1)上，其设有弧形切口(3-1)、导线孔(3-2)和中心孔(3-3)。
2.根据权利要求1所述的冲击载荷下机械零件振动疲劳载荷实时监测传感器，其特征在于，所述的圆环安装座(1-1)、中心连接块(1-2)和振动摆杆(1-3)采用合金钢材料，弹性杆(1-5)选用弹性模量低的材料。
3.一种冲击载荷下机械零件振动疲劳载荷实时监测传感器的设计方法，其特征在于，步骤如下：
冲击载荷下机械零件振动疲劳载荷实时监测传感器(A)包括五部分：将被测机械结构(B)表面应力进行传递的圆环安装座(1-1)；将各个弹性杆(1-5)和振动摆杆(1-3)进行连接的中心连接块(1-2)；感受机械零部件(B)表面振动的振动摆杆(1-3)；对应变数据进行采集的数据处理单元(2)；封装机械结构本体(1)并放置数据处理单元(2)的封装盖板(3)；机械结构振动疲劳载荷监测传感器(A)具体的设计方法如下：
(Ⅰ)构建振动疲劳载荷监测传感器结构设计模型
1)机械结构本体设计模型：根据被测机械零部件(B)表面环境，圆环安装座(1-1)通过胶水粘贴方式或焊接方式安装在被测机械零部件(B)表面，在圆环安装座(1-1)内侧壁通过焊接方式对称设计4个弹性杆(1-5)，圆环安装座(1-1)中心设有方形中心连接块(1-2)通过焊接方式分别与四条弹性杆(1-5)联接；中心连接块(1-2)中心处采用焊接或铆接方式固定振动摆杆(1-3)；四条弹性杆(...
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