本发明专利技术涉及测量技术领域内的一种弹性结构内腔刚度测量装置及其方法，包括动力机构与加载组件；所述加载组件包括第一加载杆和第二加载杆，所述第一加载杆与所述第二加载杆穿过弹性结构内腔后分别位于弹性结构内腔相对的两端，所述动力机构与所述第一加载杆传动连接；固定所述第二加载杆后，所述动力机构带动所述第一加载杆相对所述第二加载杆水平移动。本发明专利技术可获得弹性结构内腔双向受力下的载荷变形量数据，相对于现有技术中通过工装夹具加载获得内腔单面受力下的载荷变形量数据，能够直接反应弹性结构内腔约束受力下的变形规律，大幅提供了弹性结构内腔刚度值的准确度。大幅提供了弹性结构内腔刚度值的准确度。大幅提供了弹性结构内腔刚度值的准确度。
【技术实现步骤摘要】
一种弹性结构内腔刚度测量装置及其方法
[0001]本专利技术涉及测量
，具体地，涉及一种弹性结构内腔刚度测量装置及其方法。
技术介绍
[0002]工业应用中，有很多柔性夹持固定的案例，如航天插头安装、核反应堆燃料棒在组件中的约束。这种固定模式既要保证足够的约束力，防止元件松动，又不能因为过大的载荷损坏元件表面，所以需要测试获得复杂弹性结构内腔的刚度特性。常规测量刚度的方法是使用万能试验机，通过工装夹具加载获得内腔单面的刚度值。这种方法不能直接反映复杂弹性结构内腔约束受力下的变形规律，而且内腔结构复杂，尺寸限制，以及变形量比较微小等特点，需要专用匹配的高精度刚度测量装置，不仅提高了测量装置的成本，而且测量精度难以达到预设的效果。
[0003]经现有技术检索发现，中国专利技术专利公开号为CN108519201A，公开了一种端面密封静环组件轴向刚度自动检测装置的结构，包括伺服电机、滚珠丝杠机构、执行机构、力传感器、光学测距传感器、定位装夹机构和系统支撑机构，滚珠丝杠机构的丝杠上端与伺服电机的输出轴相连接，执行机构的上端固定在滚珠丝杠机构的滑台侧面上，执行机构的杆状体中部设置为力传感器，执行机构的下端下方为定位装夹机构，光学测距传感器设置在定位装夹机构腔体内的底部且朝向上方以检测执行机构下端面的位移。该专利仍然存在上述相关问题。
技术实现思路
[0004]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种弹性结构内腔刚度测量装置及其方法。
[0005]根据本专利技术提供的一种弹性结构内腔刚度测量装置，包括动力机构与加载组件；
[0006]所述加载组件包括第一加载杆和第二加载杆，所述第一加载杆与所述第二加载杆穿过弹性结构内腔后分别位于弹性结构内腔相对的两端，所述动力机构与所述第一加载杆传动连接；
[0007]固定所述第二加载杆后，所述动力机构带动所述第一加载杆相对所述第二加载杆水平移动。
[0008]一些实施方式中，所述加载组件还包括连接杆，所述第一加载杆和多根所述连接杆与所述第二加载杆和多根所述连接杆形成两组结构相同的矩形加载框。
[0009]一些实施方式中，所述动力机构包括电机、丝杠以及传动连接旋块组件，所述丝杠的一端与所述电机转动连接，其另一端与所述传动连接旋块组件螺接，所述传动连接旋块组件将所述丝杠的径向旋转变为水平位移，所述传动连接旋块组件带动所述第一加载杆相对所述第二加载杆水平移动。
[0010]一些实施方式中，所述传动连接旋块组件包括筒体、限位框、旋块以及导杆，所述
旋转置于所述限位框内，所述导杆连接于所述限位框端面，所述限位框置于所述筒体内并沿所述筒体的轴向移动，所述筒体限制所述限位框的径向旋转。
[0011]一些实施方式中，还包括传感器，所述传感器包括载荷传感器和位移传感器，所述载荷传感器用于检测所述动力机构加载于所述加载组件的载荷值，所述位移传感器用于检测所述第一加载杆相对所述第二加载杆的位移。
[0012]一些实施方式中，还包括支撑平台，所述支撑平台包括固定架和试样基座，所述固定架为矩形框架结构，所述试样基座位于所述固定架的框架内，所述第一加载杆通过所述动力机构与所述固定架的一侧边框传动连接，与所述第一加载杆相对的所述固定架的另一侧边框用于固定所述第二加载杆。
[0013]一些实施方式中，还包括高度调节机构，所述高度调节机构安装于所述试样基座下方，所述高度调节机构用于调节所述试样基座的垂直高度。
[0014]一些实施方式中，还包括水平调节机构，所述水平调节机构包括基板和调节底脚，所述支撑平台与所述高度调节机构安装于所述基板上表面，多个所述调节底脚分布于所述基板的下表面。
[0015]本专利技术还提供了一种弹性结构内腔刚度的测量方法，采用所述的弹性结构内腔刚度测量装置，包括如下步骤：
[0016]传感器标定步骤：通过标准弹簧对所述载荷传感器和所述位移传感器进行标定；
[0017]载荷信号调零步骤：将待测的弹性结构内腔放置于所述试样基座上，根据所述第一加载杆和所述第二加载杆的高度和弹性结构内腔的位置，通过所述高度调节机构使得所述第一加载杆和所述第二加载杆以及弹性结构内腔处于同一水平线上后，进行载荷加载信号调零处理；
[0018]位移信号调零步骤：将所述第一加载杆和所述第二加载杆穿过弹性结构内腔后，进行位移信号调零处理；
[0019]载荷位移数据获取步骤：设置加载参数，通过所述电机持续转动达到加载参数的目标值，通过读取并保存所述载荷传感器和所述位移传感器传输的信号，进而计算弹性结构内腔的刚度值。
[0020]一些实施方式中，所述载荷位移数据获取步骤中，设置的加载参数为载荷值或位移值。
[0021]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
[0022]1、本专利技术弹性结构内腔刚度测量装置可获得弹性结构内腔双向受力下的载荷变形量数据，相对于现有技术中通过工装夹具加载获得内腔单面受力下的载荷变形量数据，能够直接反应弹性结构内腔约束受力下的变形规律，大幅提高了弹性结构内腔刚度值的准确度。
[0023]2、本专利技术弹性结构内腔刚度测量装置通过优化加载组件的整体结构以及动力机构的机构设置，提高了对弹性结构内腔施加外力过程中的平稳度，降低了加载组件受力变形对弹性结构内腔形变量的影响，进一步提升弹性结构内腔刚度测量的精度。
[0024]3、本专利技术弹性结构内腔刚度测量装置提供了一种供动力机构、加载组件与待测试样安装放置的支撑平台以及相应的调节机构，确保弹性结构内腔刚度测量装置整体的测量精度。
附图说明
[0025]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0026]图1为本专利技术弹性结构内腔刚度测量装置结构示意图；
[0027]图2为本专利技术弹性结构内腔刚度测量装置动力机构示意图
[0028]图3为本专利技术弹性结构内腔刚度测量装置设置有支撑平台结构示意图；
[0029]图4为本专利技术弹性结构内腔刚度测量装置设置有水平调节结构示意图；
[0030]图5为本专利技术弹性结构内腔刚度测量方法中使用标准弹簧进行标定的结构示意图；
[0031]图6为本专利技术弹性结构内腔刚度测量方法中信息采集连接示意图。
具体实施方式
[0032]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。
[0033]实施例1
[0034]本专利技术提供了一种弹性结构内腔刚度测量装置，如图1
‑
4所示，主要包括用于施加外力的动力机构1和加载于弹性结构内腔并传递动力机构1施加的外力的加载组件2。加载组件2包括第一加载杆21和第二加载杆22，第一加载杆21和第二加载杆22用于分别穿过待测试本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种弹性结构内腔刚度测量装置，其特征在于，包括动力机构(1)与加载组件(2)；所述加载组件(2)包括第一加载杆(21)和第二加载杆(22)，所述第一加载杆(21)与所述第二加载杆(22)穿过弹性结构内腔后分别位于弹性结构内腔相对的两端，所述动力机构(1)与所述第一加载杆(21)传动连接；固定所述第二加载杆(21)后，所述动力机构(1)带动所述第一加载杆(21)相对所述第二加载杆(21)水平移动。2.根据权利要求1所述的弹性结构内腔刚度测量装置，其特征在于，所述加载组件(2)还包括连接杆(23)，所述第一加载杆(21)和多根所述连接杆(23)与所述第二加载杆(22)和多根所述连接杆(23)形成两组结构相同的矩形加载框。3.根据权利要求1所述的弹性结构内腔刚度测量装置，其特征在于，所述动力机构(1)包括电机(11)、丝杠(12)以及传动连接旋块组件(13)，所述丝杠(12)的一端与所述电机(11)转动连接，其另一端与所述传动连接旋块组件(13)螺接，所述传动连接旋块组件(13)将所述丝杠(12)的径向旋转变为水平位移，所述传动连接旋块组件(13)带动所述第一加载杆(21)相对所述第二加载杆(22)水平移动。4.根据权利要求3所述的弹性结构内腔刚度测量装置，其特征在于，所述传动连接旋块组件(13)包括筒体(131)、限位框(132)、旋块(133)以及导杆(134)，所述旋转(133)置于所述限位框(132)内，所述导杆(134)连接于所述限位框(132)端面，所述限位框(132)置于所述筒体(131)内并沿所述筒体(131)的轴向移动，所述筒体(131)限制所述限位框(132)的径向旋转。5.根据权利要求1所述的弹性结构内腔刚度测量装置，其特征在于，还包括传感器(3)，所述传感器(3)包括载荷传感器(31)和位移传感器(32)，所述载荷传感器(31)用于检测所述动力机构(1)加载于所述加载组件(2)的载荷值，所述位移传感器(32)用于检测所述第一加载杆(21)相对所述第二加载杆(22)的位移。6.根据权利要求1
‑
5任一所述的弹性结构内腔刚度测量装...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡晓静，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。