[發(fā)明專利]一種棱柱狀管道軸向彎扭形變測量計算方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710609129.6
• 申請日: 2017-07-24
• 公開（公告）號: CN107560559B
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳珂;蔣偉
• 申請（專利權(quán)）人: 四川大學(xué)
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種棱柱狀管道軸向彎扭形變測量計算方法。所述測量計算方法包含三個彎曲度計算參數(shù)和兩個扭轉(zhuǎn)度計算參數(shù)的測量計算，具體測量計算方法包含如下步驟：檢測獲取管道沿軸線各截面的外輪廓上各測點的坐標(biāo)測量值，并計算各截面質(zhì)心坐標(biāo)；利用各截面質(zhì)心計算管道軸向彎曲度第一計算參數(shù)；利用各截面質(zhì)心在基準(zhǔn)平面投影點計算管道軸向彎曲度第二計算參數(shù)和第三計算參數(shù)；利用計算的各截面邊的方程和頂點坐標(biāo)在基準(zhǔn)平面上投影，計算建立管道軸向扭轉(zhuǎn)度第一計算參數(shù)和第二計算參數(shù)。本發(fā)明通過檢測管道各截面質(zhì)心建立多個棱形管道軸向彎曲度計算參數(shù)，用截面擬合計算邊和頂點在基準(zhǔn)平面上的投影建立多個棱形管道軸向的扭轉(zhuǎn)度計算參數(shù)；充分利用了各截面全部檢測點信息，同時多個計算參數(shù)能更加全面反映管道彎扭形變狀態(tài)，提高棱形管道軸向彎扭形變測量判定的準(zhǔn)確性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于檢測技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種棱柱狀管道軸向彎扭形變測量計算方法。

背景技術(shù)

棱柱狀管道及相關(guān)管狀類零件在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛，在復(fù)雜的工況環(huán)境中，由于高溫、高壓以及機(jī)械擠壓等因素的作用下會使管道發(fā)生形變，致使其失去工作能力。因此，需要對管道及管狀類零件進(jìn)行精確的檢測并做出計算判定。通過傳感器檢測獲得管道外輪廓上各檢測點的坐標(biāo)值，通過一定的測量計算方法對各檢測點坐標(biāo)值進(jìn)行處理，得到反映管道軸向彎扭形變的各項計算參數(shù)。

現(xiàn)有的測量計算方法中，管道軸向彎扭形變測量計算參數(shù)不完善，不能準(zhǔn)確反映管道實際形變情況。對于軸向彎曲度的測量計算，使用各截面相鄰檢測點的關(guān)系建立計算參數(shù)，未考慮截面整體情況，計算參數(shù)不足，對軸向彎曲度的測量計算不夠準(zhǔn)確；對于軸線扭轉(zhuǎn)度的測量計算，未見有較針對性的測量計算方法。因此，為了對管道彎扭形變做出準(zhǔn)確的評估，需要建立完善的測量測量計算方法。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出了一種棱柱狀管道軸向彎扭形變測量測量計算方法，用于完善管道彎扭形變測量測量計算方法，提高管道形變評估的準(zhǔn)確性。

本發(fā)明為了實現(xiàn)上述目的，提出一種棱柱狀管道軸向彎扭形變測量計算方法，所述測量計算方法包含三個彎曲度計算參數(shù)和兩個扭轉(zhuǎn)度計算參數(shù)，所述測量計算方法具體包含如下步驟：

(1)檢測獲取管道沿軸線各截面的外輪廓上各測點的坐標(biāo)測量值其中j為各截面序號，i為截面上測點序號；

(2)通過所述各截面的外輪廓上各測點的坐標(biāo)測量值計算各截面質(zhì)心坐標(biāo)

(3)計算管道軸向上包容所述各個截面質(zhì)心的最小圓柱面直徑值，作為管道軸向彎曲度第一計算參數(shù)

(4)沿管道理論軸線方向，將所述各截面質(zhì)心投影到基準(zhǔn)平面上，計算各質(zhì)心投影點的最小包絡(luò)圓半徑值，作為管道軸向彎曲度第二計算參數(shù)r_m；

(5)計算所述各質(zhì)心投影點的最小包絡(luò)圓圓心O₂(x_e,y_e)，以理論截面的質(zhì)心與所述最小包絡(luò)圓圓心O₂(x_e,y_e)的距離值，作為管道軸向彎曲度第三計算參數(shù)h，

(6)通過所述各截面的外輪廓上各測點的坐標(biāo)測量值擬合計算得到各截面檢測邊方程其中k為截面邊序號；再將截面各邊投影到基準(zhǔn)平面上，在基準(zhǔn)平面上各截面對應(yīng)投影邊夾角的最大值為管道軸向扭轉(zhuǎn)度第一計算參數(shù)

其中，m和n為截面序號，m＝1,2,3……，n＝1,2,3……

(7)通過所述各截面的外輪廓上各測點的坐標(biāo)測量值計算得到各截面檢測頂點坐標(biāo)其中l(wèi)為截面頂點序號；將所述各截面檢測頂點投影到基準(zhǔn)平面，各截面對應(yīng)頂點在基準(zhǔn)平面上與理論質(zhì)心連線所成最大圓心角