[發(fā)明專利]一種測(cè)試螺栓結(jié)合面接觸阻尼特性的方法

無(wú)效

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

1.一種測(cè)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(shí)驗(yàn)裝置，包括材料試驗(yàn)機(jī)（1）、兩個(gè)螺桿（2）、下試件（3）、上試件（4）、高強(qiáng)螺栓（5）、直線位移傳感器（6）、力傳感器（7）、動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)；高強(qiáng)螺栓（5）垂直穿過(guò)上試件（4）和下試件（3）的通孔，為高強(qiáng)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(qiáng)螺栓（5）預(yù)埋了應(yīng)變片，應(yīng)變片引出導(dǎo)線連接動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀，用于測(cè)量高強(qiáng)螺栓（5）對(duì)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(gè)螺桿（2）分別與材料試驗(yàn)機(jī)（1）連接；材料試驗(yàn)機(jī)（1）通過(guò)自身夾頭的縱向周期性移動(dòng)為螺栓結(jié)合面施加縱向的周期動(dòng)態(tài)載荷，夾頭的移動(dòng)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(yàn)機(jī)的夾頭上，即可測(cè)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(yàn)機(jī)（1），用于測(cè)量周期動(dòng)態(tài)載荷；測(cè)量螺栓預(yù)緊力的動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀、測(cè)量結(jié)合面直線位移變化量的直線位移傳感器（6）及測(cè)量周期動(dòng)態(tài)載荷信號(hào)的力傳感器（7）將各自信號(hào)輸出至數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，然后輸送至計(jì)算機(jī)，其特征在于包括以下步驟：?

步驟1：測(cè)試螺栓結(jié)合面法向阻尼特性時(shí)，向螺栓（5）施加預(yù)緊力，通過(guò)設(shè)定材料試驗(yàn)機(jī)（1）的加載周期次數(shù)、施加載荷波形、波形開(kāi)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(dòng)態(tài)載荷，對(duì)下試件（3）、上試件（4）施加豎直縱向的周期動(dòng)態(tài)載荷，即對(duì)單螺栓結(jié)合面施加了法向周期動(dòng)態(tài)載荷；測(cè)試螺栓結(jié)合面切向阻尼特性時(shí)，測(cè)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(guò)設(shè)定材料試驗(yàn)機(jī)（1）的加載周期次數(shù)、施加載荷波形、波形開(kāi)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(dòng)態(tài)載荷，對(duì)下試件（3）、上試件（4）施加縱向的周期動(dòng)態(tài)載荷，即對(duì)結(jié)合面施加了切向周期動(dòng)態(tài)載荷；?

步驟2：在施加周期動(dòng)態(tài)載荷的過(guò)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(hào)、周期動(dòng)態(tài)載荷信號(hào)傳輸至數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，然后輸出送至計(jì)算機(jī)，當(dāng)材料試驗(yàn)機(jī)（1）的加載次數(shù)達(dá)到所設(shè)定的加載次數(shù)時(shí)會(huì)自動(dòng)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(dòng)態(tài)載荷數(shù)據(jù)為一一對(duì)應(yīng)，選取加載過(guò)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(dòng)態(tài)載荷數(shù)據(jù)；?

步驟4：以選取的一個(gè)周期的結(jié)合面直線位移數(shù)據(jù)為X軸，同一周期的動(dòng)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(cè)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(yàn)機(jī)（1）施加的周期動(dòng)態(tài)載荷方向?yàn)樨Q直縱向，直線位移傳感器（6）和力傳感器（7）各?自的測(cè)量方向與此周期動(dòng)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(cè)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(yàn)機(jī)（1）施加的豎直縱向的周期動(dòng)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(yàn)機(jī)（1）施加的豎直縱向的周期動(dòng)態(tài)載荷方向重合。?

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測(cè)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(guò)螺紋孔與螺桿（2）連接，材料試驗(yàn)機(jī)（1）通過(guò)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(cè)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(yàn)機(jī)（1）施加的波形為方波、或正弦波、或三角波的周期動(dòng)態(tài)載荷。?

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測(cè)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。?