[發明專利]一種測量細管圓缺口外邊沿局部多軸應變的方法

有效

• 申請號: 201710862316.5
• 申請日: 2017-09-21
• 公開（公告）號: CN107588713B
• 公開（公告）日: 2020-03-13
• 發明（設計）人: 尚德廣;陶志強;李道航;趙杰;李芳代
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: G01B5/30
• 分類號: G01B5/30;G01N3/08
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

1.一種測量細管圓缺口外邊沿局部多軸應變的方法，其特征在于：該方法的實現步驟如下，

步驟1)：準備多軸加載下測量細管缺口件局部應變的用品，用品包括應變片和軟導線；

步驟2)：對細管缺口件進行表面處理，清除試件表面的銹斑，漆塊，油漬，殘余的膠水痕跡等，并且用脫脂棉沾少許酒精擦洗，在細管缺口件粘貼應變片的部位需要處理的面積大于應變片的基底面積；

步驟3)：用砂紙打磨細管缺口表面，在貼片處打磨出與貼片方向呈45度角的交叉紋路，以增加細管缺口件與應變片之間的摩擦力，保證應變片的粘貼強度；

步驟4)：用浸有丙酮或酒精的脫脂棉球清洗粘貼應變片的位置，將粘貼應變片位置處的污漬清洗干凈，清洗時沿細管缺口件的單一方向進行；

步驟5)：以細管缺口件的縱向平面視圖的缺口中心為坐標原點，建立X-Y坐標系，X軸沿細管缺口件的軸線方向，Y軸與X軸相垂直；選定沿細管缺口件的缺口外側且在同一圓周上的A點、A′點與B點為應變片粘貼點，在細管缺口件的縱向平面視圖中，A點、A′點與B點沿Y軸同一直線分布；A點與A′點關于X軸對稱，并靠近缺口邊沿；由于幾何對稱性，定義A點的應變響應與A′點的應變響應相同；應變片粘貼位置B點同樣布置在Y軸上，與A點之間的距離為一個應變片基底的寬度；分別以A點、A′點與B點為中心，分別用硬質鉛筆或劃線器劃出應變片粘貼中心的定位線；在縱向平面視圖的X-Y坐標系中，A點與B點所劃應變片粘貼定位線分別與X軸和Y軸平行，A′點所劃應變片粘貼定位線分別與X軸和Y軸呈45°夾角；

步驟6)：蘸取502膠水，將三個應變片分別粘貼在A點、A′點與B點處，A點粘貼應變片的方向與X軸的夾角為0°，A′點粘貼應變片的方向與X軸的夾角為45°，B點粘貼應變片的方向與X軸的夾角為90°；

步驟7)：沿應變片軸線方向蓋上一層聚四氟乙烯膜，用手指滾壓3～4次，排凈氣泡并擠出多余502膠液，1分鐘后從無引線端揭下聚四氟乙烯膜；

步驟8)：用絕緣膠帶將應變片上的引線與細管缺口件隔開，防止出現短路情況，采用60％×0.8mm焊錫將軟導線焊接到應變片的引線上；

步驟9)：用絕緣膠帶將軟導線和應變片引線的焊接裸露處與細管缺口件隔絕，保證兩條軟導線被完全隔絕；

步驟10)：用膠帶將軟導線固定在細管缺口件上，粘貼的過程中保證軟導線處于松弛狀態；

步驟11)：將膠粘劑均勻涂抹在應變片上，完全覆蓋應變片，防止應變片暴露在空氣中出現短路；

步驟12)：用絕緣膠帶包住應變片，對應變片進行保護；

步驟13)：將A點測量的應變響應值ε_0°、A′點測量的應變響應值ε_45°和B點測量的應變響應值ε_90°代入式(1)、式(2)及式(3)，

ε_x＝ε_0° (1)

ε_y＝ε_90° (2)

γ_xy＝(ε_x+ε_y)-2·ε_45°＝(ε_0°+ε_90°)-2·ε_45° (3)

可得到多軸加載下細管缺口件缺口外邊沿A點或A′點的局部應變狀態(ε_x,ε_y,γ_xy)，ε_x為軸向應變，ε_y為橫向應變，γ_xy為剪切應變。

2.根據權利要求1所述的一種測量細管圓缺口外邊沿局部多軸應變的方法，其特征在于：所述步驟3)所采用的砂紙粒度范圍為220#—400#。

3.根據權利要求1所述的一種測量細管圓缺口外邊沿局部多軸應變的方法，其特征在于：所述步驟8)中采用的軟導線的截面積為1.5mm²。