[發(fā)明專利]一種測試螺栓結(jié)合面接觸阻尼特性的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310309104.6
• 申請日: 2013-07-22
• 公開（公告）號: CN103389202A
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭鐵能;郝宇;蔡力鋼;劉志峰;馬曉超
• 申請（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00;G01N19/02
• 代理公司: 北京思海天達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 吳蔭芳

1.一種測試螺栓結(jié)合面接觸阻尼特性的方法，基于螺栓結(jié)合面接觸阻尼特性實驗裝置，包括材料試驗機（1）、兩個螺桿（2）、下試件（3）、上試件（4）、高強螺栓（5）、直線位移傳感器（6）、力傳感器（7）、動態(tài)應(yīng)變儀、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和計算機；高強螺栓（5）垂直穿過上試件（4）和下試件（3）的通孔，為高強螺栓（5）施加一定預(yù)緊力，使上試件（4）的端面和下試件（3）的端面相互貼合構(gòu)成結(jié)合面，高強螺栓（5）預(yù)埋了應(yīng)變片，應(yīng)變片引出導(dǎo)線連接動態(tài)應(yīng)變儀，用于測量高強螺栓（5）對結(jié)合面形成的法向預(yù)緊力；上試件（4）和下試件（3）通兩個螺桿（2）分別與材料試驗機（1）連接；材料試驗機（1）通過自身夾頭的縱向周期性移動為螺栓結(jié)合面施加縱向的周期動態(tài)載荷，夾頭的移動量與結(jié)合面的位移變化量一致，直線位移傳感器（6）搭載于材料試驗機的夾頭上，即可測量結(jié)合面的縱向位移變化量；力傳感器（7）搭載于材料試驗機（1），用于測量周期動態(tài)載荷；測量螺栓預(yù)緊力的動態(tài)應(yīng)變儀、測量結(jié)合面直線位移變化量的直線位移傳感器（6）及測量周期動態(tài)載荷信號的力傳感器（7）將各自信號輸出至數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，然后輸送至計算機，其特征在于包括以下步驟：?

步驟1：測試螺栓結(jié)合面法向阻尼特性時，向螺栓（5）施加預(yù)緊力，通過設(shè)定材料試驗機（1）的加載周期次數(shù)、施加載荷波形、波形開始相位角、加載周期頻率以及最大亦不大于預(yù)緊力的周期動態(tài)載荷，對下試件（3）、上試件（4）施加豎直縱向的周期動態(tài)載荷，即對單螺栓結(jié)合面施加了法向周期動態(tài)載荷；測試螺栓結(jié)合面切向阻尼特性時，測定下試件（3）和上試件（4）之間的靜摩擦系數(shù)，向螺栓（5）施加預(yù)緊力，通過設(shè)定材料試驗機（1）的加載周期次數(shù)、施加載荷波形、波形開始相位角、加載周期頻率以及最大亦不大于螺栓預(yù)緊力×靜摩擦系數(shù)的周期動態(tài)載荷，對下試件（3）、上試件（4）施加縱向的周期動態(tài)載荷，即對結(jié)合面施加了切向周期動態(tài)載荷；?

步驟2：在施加周期動態(tài)載荷的過程中，直線位移傳感器（6）、力傳感器（7）分別將螺栓結(jié)合面位移變化信號、周期動態(tài)載荷信號傳輸至數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，然后輸出送至計算機，當材料試驗機（1）的加載次數(shù)達到所設(shè)定的加載次數(shù)時會自動停止；?

步驟3：所得到的每一周期的螺栓結(jié)合面直線位移數(shù)據(jù)和動態(tài)載荷數(shù)據(jù)為一一對應(yīng)，選取加載過程的穩(wěn)定階段中同一周期的螺栓結(jié)合面直線位移數(shù)據(jù)和動態(tài)載荷數(shù)據(jù)；?

步驟4：以選取的一個周期的結(jié)合面直線位移數(shù)據(jù)為X軸，同一周期的動態(tài)載荷數(shù)據(jù)為Y軸，繪制“載荷-位移”曲線，此曲線即為遲滯回線，遲滯回線用于表征螺栓結(jié)合面接觸阻尼特性。?

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測試螺栓結(jié)合面接觸阻尼特性的方法，其特征在于：材料試驗機（1）施加的周期動態(tài)載荷方向為豎直縱向，直線位移傳感器（6）和力傳感器（7）各?自的測量方向與此周期動態(tài)載荷方向均一致。?

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測試螺栓結(jié)合面接觸阻尼特性的方法，其特征在于：所述的結(jié)合面分為法向結(jié)合面和切向結(jié)合面，所述的法向結(jié)合面為上試件（4）和下試件（3）相互貼合形成的結(jié)合面與材料試驗機（1）施加的豎直縱向的周期動態(tài)載荷方向相互垂直；所述的切向結(jié)合面為上試件（4）和下試件（3）相互貼合形成的結(jié)合面與材料試驗機（1）施加的豎直縱向的周期動態(tài)載荷方向重合。?

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測試螺栓結(jié)合面接觸阻尼特性的方法，其特征在于：上試件（4）和下試件（3）通過螺紋孔與螺桿（2）連接，材料試驗機（1）通過夾緊螺桿（2）固定上試件（4）和下試件（3）。?

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測試螺栓結(jié)合面接觸阻尼特性的方法，其特征在于：材料試驗機（1）施加的波形為方波、或正弦波、或三角波的周期動態(tài)載荷。?

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測試螺栓結(jié)合面接觸阻尼特性的方法，其特征在于：上試件（4）和下試件（3）外形相同，各自材料、表面粗糙度不限。?