水下无人航行器非耐压结构预埋件胶接效果的评估方法技术

本发明专利技术提出了一种水下无人航行器非耐压结构预埋件胶接效果的评估方法，属于水下无人航行器领域。解决了以定性和定量的相结合的方法解决预埋件胶接效果评定的问题。该方法的步骤为：(1)制备待测工件：先将浮力材料在指定位置打孔，将预埋件外表面涂覆配置好的粘结剂，竖直放入孔中；(2)用万能拉力机将拉伸工装的顶部上柄夹紧；(3)将待测工件放置入拉伸工装内，有预埋件面朝下，将预埋件位于底部孔中心；(4)将加长螺栓去掉螺栓头，安装在预埋件中，调节万能拉力机夹具进行测试；(5)记录试验项目。该方法可操作性强、工装及试件制作简单，可通过此方法确定预埋件粘接胶的种类、胶接缝的尺寸，也可对已有工艺进行验证及优化。也可对已有工艺进行验证及优化。也可对已有工艺进行验证及优化。

【技术实现步骤摘要】
水下无人航行器非耐压结构预埋件胶接效果的评估方法


[0001]本专利技术属于水下无人航行器领域，特别是涉及一种水下无人航行器非耐压结构预埋件胶接效果的评估方法。

技术介绍

[0002]水下无人航行器非耐压结构(以下简称非耐压结构)是航行器的一种，具有机动灵活、成本低、无伤亡、适合大规模生产、可在各种环境甚至高危海域执行任务等优点，可携带多种类型的传感器或武器，执行探测、打击任务。非耐压结构主要材料为碳纤维复合材料，组成包括：浮力材料、碳纤维、金属件等材料组成。
[0003]非耐压结构用金属预埋件连接结构构件，预埋件的胶接效果直接影响着非耐压结构产品性能，由于缺少有效的验证在产品使用过程中出现预埋件脱粘、掉套的情况。金属预埋件使用胶黏剂与碳纤维复合材料粘结固定，不同规格预埋件所处工况环境也有所不同，由于胶接缝具有一定的深度且较窄，很难用目视或者探伤的方法对胶接进行效果进行评估。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术旨在提出一种水下无人航行器非耐压结构预埋件胶接效果的评估方法，以定性和定量的相结合的方法解决预埋件胶接效果评定的问题。本专利技术规定了测试件浮力材料的尺寸、测试工装的设计、预埋件胶接工况模拟、用万能拉力机进行类似拉拔测试的测试方法对非耐压结构预埋件胶接进行评估。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种水下无人航行器非耐压结构预埋件胶接效果的评估方法，具体包括以下步骤：
[0006](1)制备待测工件：先将形状规整的浮力材料用打孔器在指定位置打孔，所打孔半径要比预埋件外径大1mm，即预留1mm胶接缝；按照粘结剂使用要求配置粘结剂，将预埋件外表面涂覆配置好的粘结剂，竖直放入孔中，保证同心，将溢出的胶清理干净；常温固化后按照固化制度对环氧树脂进行后固化；固化完成后进行评估测试；
[0007](2)用万能拉力机将拉伸工装的顶部上柄夹紧，有限位块一侧位于拉力机里侧；
[0008](3)将待测工件放置入拉伸工装内，有预埋件面朝下，将预埋件位于底部孔中心；
[0009](4)将加长螺栓去掉螺栓头，安装在预埋件中，调节万能拉力机夹具，使测试件与工装上下同心后夹紧；试验速度2mm/min进行测试；
[0010](5)记录试验项目，测试最大拉力，计算出强度值；根据试验现象及测试数据对胶接效果及稳定性进行评估。
[0011]更进一步的，所述预埋件外径小于拉伸工装的底部孔的直径。
[0012]更进一步的，使用长度和宽度一致的浮力材料，保证横向和纵向的受力尺寸一致，与实际预埋件使用工况相符。
[0013]更进一步的，所述浮力材料厚度大于预埋件的长度，以避免把浮力块开成通孔。
[0014]更进一步的，所述浮力材料为根据工况实际情况制作成与所评估工况情况一致的复合材料。
[0015]更进一步的，打孔器开孔深度为30mm，孔直径14mm，将孔内加工残余物清理干净，用清洗剂对孔进行清洗干净备用。(根据预埋件尺寸确认开孔深度和空直径，开孔直径比预埋件直径大2mm、即1mm胶接缝。)
[0016]更进一步的，在浮力材料中心位置根据预埋件实际尺寸，用打孔器开孔，实际开孔直径比预埋件直径小，深度大于预埋件长度。
[0017]更进一步的，所述浮力材料的密度为0.38g/cm3～0.41g/cm3。
[0018]一种所述的水下无人航行器非耐压结构预埋件胶接效果的评估方法所使用的工装，包括顶部夹柄、框架、限位块和底部孔，所述框架为方形立体框，四面合围，其上部安装有顶部夹柄，底部中心设置有底部孔，所述框架的开口侧底部安装有限位块，所述限位块与框架底板固连。
[0019]更进一步的，所述框架为内径120mm、外径126mm的方形立体框，所述限位块长度为100mm。
[0020]与现有技术相比，本专利技术所述的水下无人航行器非耐压结构预埋件胶接效果的评估方法的有益效果是：
[0021]本专利技术是一种能有效的评估出非耐压结构预埋件的胶接效果方便有效地方法，该方法可操作性强、工装及试件制作简单，可通过此方法确定预埋件粘接胶的种类、胶接缝的尺寸，也可对已有工艺进行验证及优化，对预埋件的实际粘接有指导性意义。
附图说明
[0022]构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0023]图1为本专利技术所述的水下无人航行器非耐压结构预埋件胶接效果的评估方法采用的工装的结构示意图；
[0024]图2为图1的主视图；
[0025]图3为待测工件制作完成的整体结构示意图；
[0026]图中：1
‑
顶部夹柄，2
‑
框架，3
‑
限位块，4
‑
底部孔。
具体实施方式
[0027]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地阐述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0028]参见图1
‑
3说明本实施方式，一种水下无人航行器非耐压结构预埋件胶接效果的评估方法，具体包括以下步骤：
[0029](1)制备待测工件：先将形状规整的浮力材料用打孔器在指定位置打孔，所打孔半径要比预埋件外径大1mm，即预留1mm胶接缝；按照粘结剂使用要求配置粘结剂，将预埋件外表面涂覆配置好的粘结剂，竖直放入孔中，保证同心，将溢出的胶清理干净；常温固化后按照固化制度对环氧树脂进行后固化；固化完成后进行评估测试；
[0030](2)用万能拉力机将拉伸工装的顶部夹柄1夹紧(拉力机夹具能够夹紧的有效宽度为40mm，工装顶部夹柄1实际宽度略小于40mm)，有限位块3一侧位于拉力机里侧；
[0031](3)将待测工件放置入拉伸工装内，有预埋件面朝下，将预埋件位于底部孔中心；
[0032](4)将加长螺栓去掉螺栓头，安装在预埋件中，调节万能拉力机夹具，使测试件与工装上下同心后夹紧；试验速度2mm/min进行测试；
[0033](5)记录试验项目，测试最大拉力，计算出强度值；根据试验现象及测试数据对胶接效果及稳定性进行评估。
[0034]所述预埋件外径小于拉伸工装的底部孔4的直径。
[0035]使用长度和宽度一致的浮力材料，保证横向和纵向的受力尺寸一致，与实际预埋件使用工况相符。
[0036]所述浮力材料厚度大于预埋件的长度，以避免把浮力块开成通孔。8.所述浮力材料的密度为0.41g/cm3。
[0037]所述浮力材料为根据工况实际情况制作成与所评估工况情况一致的复合材料。
[0038]打孔器开孔深度为30mm，孔直径14mm，将孔内加工残余物清理干净，用清洗剂对孔进行清洗干净备用。
[0039]在浮力材料中心位置根据预埋件实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水下无人航行器非耐压结构预埋件胶接效果的评估方法，其特征在于：具体包括以下步骤：(1)制备待测工件：先将形状规整的浮力材料用打孔器在指定位置打孔，所打孔半径要比预埋件外径大1mm；按照粘结剂使用要求配置粘结剂，将预埋件外表面涂覆配置好的粘结剂，竖直放入孔中，保证同心，将溢出的胶清理干净；常温固化后按照固化制度对环氧树脂进行后固化；固化完成后进行评估测试；(2)用万能拉力机将拉伸工装的顶部夹柄(1)夹紧，有限位块(3)一侧位于拉力机里侧；(3)将待测工件放置入拉伸工装内，有预埋件面朝下，将预埋件位于底部孔中心；(4)将加长螺栓去掉螺栓头，安装在预埋件中，调节万能拉力机夹具，使测试件与工装上下同心后夹紧；试验速度2mm/min进行测试；(5)记录试验项目，测试最大拉力，计算出强度值；根据试验现象及测试数据对胶接效果及稳定性进行评估。2.根据权利要求1所述的水下无人航行器非耐压结构预埋件胶接效果的评估方法，其特征在于：所述预埋件外径小于拉伸工装的底部孔(4)的直径。3.根据权利要求1所述的水下无人航行器非耐压结构预埋件胶接效果的评估方法，其特征在于：使用长度和宽度一致的浮力材料，保证横向和纵向的受力尺寸一致，与实际预埋件使用工况相符。4.根据权利要求1所述的水下无人航行器非耐压结构预埋件胶接效果的评估方法，其特征在于：所述浮力材料厚度大于预埋件的长度，以避免把浮力块开成通孔。5.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王洪良，梅延宁，王石磊，钱明宇，王博，
申请(专利权)人：哈尔滨哈玻拓普复合材料有限公司，
类型：发明
国别省市：