欢迎来到知嘟嘟! 联系电话:13095918853 卖家免费入驻,海量在线求购! 卖家免费入驻,海量在线求购!
知嘟嘟
我要发布
联系电话:13095918853
知嘟嘟经纪人
收藏
专利号: 2020109418920
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
价格&联系人
年费信息
委托购买

摘要:

权利要求书:

1.一种超声同步测量螺栓轴向力和剪切力的方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:在待测螺栓两端面粘贴压电晶片,每个端面的压电晶片均为两个半圆形同心压电晶片;不同端面的压电晶片结构相同、同轴且同方向,螺栓头部上侧为压电晶片A、下侧为压电晶片B,尾部上侧为压电晶片a,下侧为压电晶片b;

步骤2:标定螺栓轴向应力系数Kx,径向应力系数Ky;

步骤3:对压电晶片A-b或B-a进行超声波应力测试,得到服役状态下时间t1与轴向零应力下时间t0x之差Δt1=t1-t0x;

步骤4:根据轴向应力系数Kx,计算轴向力F1=Kx·Δt1;

步骤5:与步骤3保持相同服役状态,对压电晶片A-a或B-b进行超声波应力测试,得到服役状态下时间t′与零应力下时间t0之差Δt′=t′-t0;

步骤6:服役状态下的螺栓的剪切力引起的声时差为Δt2=Δt′-Δt1=(t′-t0)-(t1-t0x);

步骤7:根据径向应力系数Ky,计算剪切力F2=Ky·Δt2。

2.根据权利要求1所述的一种超声同步测量螺栓轴向力和剪切力的方法,其特征在于,所述步骤2中螺栓轴向应力系数Kx标定方法如下:S11:在零应力状态下,对压电晶片A-b或B-a进行超声波应力测试,得到螺栓零应力声时t0x;

S12:在轴向负载条件下对压电晶片A-b或B-a进行超声波应力测试,得到螺栓应力条件下声时tx;

S13:计算声时差Δtx=tx-t0x;

S14:加载不同的负载,重复步骤S12和S13,得到不同的声时差,根据线性关系拟合标定得到Kx。

3.根据权利要求1所述的一种超声同步测量螺栓轴向力和剪切力的方法,其特征在于,所述步骤2中螺栓径向应力系数Ky标定方法如下:S21:在零应力状态下,对压电晶片A-a或B-b进行超声波应力测试,得到螺栓零应力声时t0;

S22:在径向负载条件下对压电晶片A-a或B-b进行超声波应力测试,得到螺栓应力条件下声时ty;

S23:计算声时差Δty=ty-t0;

S24:加载不同的负载,重复步骤S22和S23,得到不同的声时差,根据线性关系拟合标定得到Ky。

4.根据权利要求1所述的一种超声同步测量螺栓轴向力和剪切力的方法,其特征在于,所述螺栓公称直径不小于压电晶片直径,压电晶片为直径为10mm、中心频率为3MHz。

5.根据权利要求1所述的一种超声同步测量螺栓轴向力和剪切力的方法,其特征在于,所述压电晶片通过紧固胶粘贴在螺栓两端面。

6.根据权利要求3所述的一种超声同步测量螺栓轴向力和剪切力的方法,其特征在于,所述径向应力系数Ky标定过程中,待测螺栓受剪切力状态可以为单剪状态、双剪状态和四剪状态;单剪状态为负载力垂直于待测螺栓左右两个方向分别施加,左、右两侧方向施加的力均为N;双剪状态为负载力垂直于待测螺栓左右两个方向分别施加,左侧为1/2N,1/2N进行施加,右侧施加力为N;四剪状态为负载力垂直于待测螺栓左右两个方向分别施加,左侧为1/3N,1/3N、1/3N进行施加,右侧施加力为1/2N,1/2N;左右两侧剪切力交叉施加。