浮空器囊体材料应变测量装置及方法制造方法及图纸

本申请涉及应变性能检测技术领域，提供一种浮空器囊体材料应变测量装置及方法。浮空器囊体材料应变测量装置，包括控制组件、吹胀组件、囊体材料试件、压差检测组件和应变测量组件，吹胀组件与控制组件连接，囊体材料试件安装在吹胀组件上，囊体材料试件和吹胀组件之间形成有吹胀空间，吹胀组件用于向吹胀空间内充气，压差检测组件与控制组件连接，压差检测组件用于检测吹胀空间与外界的压力差，应变测量组件与控制组件连接，应变测量组件用于测量囊体材料试件的应变值。根据本申请实施例的浮空器囊体材料应变测量装置，可以模拟浮空器囊体气压载荷对囊体材料产生的应力，提高囊体材料应变测量的准确性，可得到囊体材料在真实使用条件下的应变值。条件下的应变值。条件下的应变值。

【技术实现步骤摘要】
浮空器囊体材料应变测量装置及方法


[0001]本申请涉及应变性能检测
，尤其涉及浮空器囊体材料应变测量装置及方法。

技术介绍

[0002]浮空器为利用轻于空气的气体(氢气、氦气、热气等)提供升力的飞行器，由于浮空器的滞空时间长、环保、节能、经济等优势被广泛应用于军事和民用领域。浮空器主要有系留气球和飞艇两种，系留气球一般没有动力系统，依靠系留缆绳与地面设备或站点相连接；飞艇有动力，可在遥控或自动控制下自主飞行。
[0003]平流层飞艇体体积较大，一般能达到数万立方，在飞行状态状态下，为了保持其气动外形，囊体内外存在一定压差，囊体结构处于张紧状态。囊体在较小内外压差的情况下即会产生较大的应变，囊体材料需要承受较大的应力，给飞艇囊体的安全带来隐患。需要对囊体材料的应变情况进行测量，为飞行控制系统和压力控制系统提供重要的数据依据，进而有效的控制飞艇囊体的内外压差，避免出现超压导致囊体破裂，造成飞行失败。
[0004]相关技术中关于浮空器囊体材料应变值的测量主要是将待检测的囊体材料放置在拉力试验机上进行单向拉伸，得到材料单向应变值，此时囊体材料的受力状态与实际情况并不相同，并不是浮空器囊体气压载荷对囊体材料产生的应力，无法对囊体材料的应变进行真实模拟，也就无法准确的对囊体材料的应变进行准确测量。

技术实现思路

[0005]本申请旨在至少解决相关技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种浮空器囊体材料应变测量装置，可以模拟浮空器囊体气压载荷对囊体材料产生的应力，对囊体材料在真实使用条件下的应变值进行检测，提高了囊体材料应变测量的准确性，可以得到囊体材料在真实使用条件下的应变值。
[0006]本申请还提出一种浮空器囊体材料应变测量方法。
[0007]根据本申请实施例的浮空器囊体材料应变测量装置，包括：
[0008]控制组件；
[0009]吹胀组件，与所述控制组件连接；
[0010]囊体材料试件，安装在所述吹胀组件上，所述囊体材料试件和所述吹胀组件之间形成有吹胀空间，所述吹胀组件用于向所述吹胀空间内充气；
[0011]压差检测组件，与所述控制组件连接，所述压差检测组件用于检测所述吹胀空间与外界的压力差；
[0012]应变测量组件，与所述控制组件连接，所述应变测量组件用于测量所述囊体材料试件的应变值。
[0013]根据本申请实施例的浮空器囊体材料应变测量装置，将待检测的囊体材料试件安装在吹胀组件上，使得囊体材料试件和吹胀组件之间形成有吹胀空间，通过吹胀组件向吹
胀空间内输送气体，在吹胀空间内形成一定的气压。同时压差检测组件可以实时的检测吹胀空间和外界的压力差，并将检测数据传输给控制组件，当吹胀空间和外界的压力差低于预设值时，控制组件则控制吹胀组件继续向吹胀空间内输送气体，直到吹胀空间内的气压和外界的压力差达到预设值，使得囊体材料试件受到的压力差，与囊体材料应用在浮空器上时受到的压力差保持一致，然后通过应变测量组件对囊体材料试件的应变值进行测量。实现了对真实使用情况的模拟，可以模拟浮空器囊体气压载荷对囊体材料产生的应力，对囊体材料在真实使用条件下的应变值进行检测，提高了囊体材料应变测量的准确性，可以得到囊体材料在真实使用条件下的应变值。且可以避免不同测量环境的大气压不同对测量结果的影响。通过改变预设值的大小，可以在浮空器处于不同高度或不同使用环境时，对浮空器囊体气压载荷对囊体材料的应力进行真实模拟，进而可以对不同使用条件下囊体材料的应变值进行测量。
[0014]根据本申请的一个实施例，所述吹胀组件包括安装座和充气部件，所述囊体材料试件固定安装在所述安装座上，所述囊体材料试件和所述安装座之间形成有所述吹胀空间，所述充气部件与所述控制组件连接，所述充气部件与所述吹胀空间连通，所述充气部件用于向所述吹胀空间内充气。
[0015]根据本申请的一个实施例，所述安装座上设置有充气口，所述充气口连通所述充气部件和所述吹胀空间。
[0016]根据本申请的一个实施例，所述安装座上设置有与所述压差检测组件相匹配的压差口，所述压差检测组件安装在所述压差口，所述压差检测组件与所述压差口密封连接。
[0017]根据本申请的一个实施例，所述压差检测组件包括压差传感器，所述压差传感器与所述控制组件连接，所述压差传感器与所述压差口密封连接。
[0018]根据本申请的一个实施例，所述吹胀组件包括密封连接件，所述密封连接件设置于所述安装座与所述囊体材料试件连接的一端上，所述囊体材料试件位于所述密封连接件和安装座之间，所述密封连接件用于将所述囊体材料试件的边缘与所述安装座密封固定连接。
[0019]根据本申请的一个实施例，所述囊体材料试件远离所述吹胀组件的一端上设置有应变测量标记，所述应变检测组件用于检测所述应变测量标记的尺寸变化。
[0020]根据本申请的一个实施例，所述应变测量组件包括测量支架和应变测量仪，所述测量支架固定安装在所述吹胀组件上，所述应变测量仪安装在所述测量支架上，且所述应变测量仪高于所述囊体材料试件。
[0021]根据本申请第二方面实施例的浮空器囊体材料应变测量方法，包括：
[0022]在待检测的囊体材料试件上设置应变测量标记；
[0023]将待检测的所述囊体材料试件安装在吹胀组件上，并在待检测的所述囊体材料试件和所述吹胀组件之间形成吹胀空间；
[0024]所述吹胀组件向所述吹胀空间内输送气体，使得所述吹胀空间与外界之间的压力差处于预设值，并所述压力差进行检测，使得所述压力差始终保持在所述预设值；
[0025]通过应变测量组件测量所述应变测量标记的尺寸变化。
[0026]根据本申请的浮空器囊体材料应变测量方法，可以使得吹胀空间和外界之间的压力差始终保持在预设值，保证了在应变测量期间，囊体材料试件始终处于真实使用情况下，
进而应变测量组件可以对囊体材料试件在真实使用条件下的应变值进行测量，提高了测量的准确性。
[0027]根据本申请的一个实施例，所述吹胀组件向所述吹胀空间内输送气体，具体包括：所述吹胀组件向所述吹胀空间内输送无毒且无味的气体。
[0028]本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本申请实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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。
[0030]图1是本申请实施例提供的浮空器囊体材料应变测量装置的结构示意图；
[0031]图2是本申请实施例提供的浮空器囊体材料应变测量装置的俯视图；
[0032]图3是本申请实施例提供的浮空器囊体材料应变测量方法的流程图。
[0033]附图标记：
[0034]1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种浮空器囊体材料应变测量装置，其特征在于，包括：控制组件；吹胀组件，与所述控制组件连接；囊体材料试件，安装在所述吹胀组件上，所述囊体材料试件和所述吹胀组件之间形成有吹胀空间，所述吹胀组件用于向所述吹胀空间内充气；压差检测组件，与所述控制组件连接，所述压差检测组件用于检测所述吹胀空间与外界的压力差；应变测量组件，与所述控制组件连接，所述应变测量组件用于测量所述囊体材料试件的应变值。2.根据权利要求1所述的浮空器囊体材料应变测量装置，其特征在于，所述吹胀组件包括安装座和充气部件，所述囊体材料试件固定安装在所述安装座上，所述囊体材料试件和所述安装座之间形成有所述吹胀空间，所述充气部件与所述控制组件连接，所述充气部件与所述吹胀空间连通，所述充气部件用于向所述吹胀空间内充气。3.根据权利要求2所述的浮空器囊体材料应变测量装置，其特征在于，所述安装座上设置有充气口，所述充气口连通所述充气部件和所述吹胀空间。4.根据权利要求2所述的浮空器囊体材料应变测量装置，其特征在于，所述安装座上设置有与所述压差检测组件相匹配的压差口，所述压差检测组件安装在所述压差口，所述压差检测组件与所述压差口密封连接。5.根据权利要求4所述的浮空器囊体材料应变测量装置，其特征在于，所述压差检测组件包括压差传感器，所述压差传感器与所述控制组件连接，所述压差传感器与所述压差口密封连接。6.根据权利要求2至5任意一项所述的浮空器囊体材料应变测量...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕静，张远平，祝榕辰，高衡，
申请(专利权)人：中国科学院空天信息创新研究院，
类型：发明
国别省市：