[發(fā)明專利]機(jī)械零部件關(guān)鍵部位測點(diǎn)優(yōu)化布局下的應(yīng)變實(shí)時(shí)監(jiān)測方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201811301218.5 | 申請日： | 2018-11-02 |
| 公開（公告）號： | CN109359414B | 公開（公告）日： | 2021-05-11 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 霍軍周;張偉;徐兆輝;孟智超 | 申請（專利權(quán)）人： | 大連理工大學(xué) |
| 主分類號： | G06F30/20 | 分類號： | G06F30/20;G06F30/17;G01B21/32 |
| 代理公司： | 大連理工大學(xué)專利中心 21200 | 代理人： | 溫福雪;侯明遠(yuǎn) |
| 地址： | 116024 遼*** | 國省代碼： | 遼寧;21 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 機(jī)械零部件 關(guān)鍵 部位 優(yōu)化 布局 應(yīng)變 實(shí)時(shí) 監(jiān)測 方法 | ||
1.一種機(jī)械零部件關(guān)鍵部位測點(diǎn)優(yōu)化布局下的應(yīng)變實(shí)時(shí)監(jiān)測方法，所用的機(jī)械零部件關(guān)鍵部位應(yīng)變監(jiān)測系統(tǒng)，包含測量應(yīng)變的應(yīng)變傳感器、接收無線信號的無線網(wǎng)關(guān)、顯示測量數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)、表面測點(diǎn)優(yōu)化布置模型、測點(diǎn)距離分布模型和等效主應(yīng)變間接預(yù)測模型；通過布置在機(jī)械零件表面各個(gè)應(yīng)變傳感器獲取各測點(diǎn)處的應(yīng)變數(shù)據(jù)，同時(shí)基于無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議傳至計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)對機(jī)械零部件關(guān)鍵部位應(yīng)變的實(shí)時(shí)監(jiān)測；其特征在于，所述的應(yīng)變實(shí)時(shí)監(jiān)測方法包括表面測點(diǎn)優(yōu)化布置模型、測點(diǎn)距離分布模型和等效主應(yīng)變間接預(yù)測模型的構(gòu)建；
(Ⅰ)建立表面測點(diǎn)優(yōu)化布置模型
在測量范圍內(nèi)，以主應(yīng)變待預(yù)測點(diǎn)為圓心，以每條測量分支的長度為半徑構(gòu)建測量圓；沿半徑方向進(jìn)行應(yīng)變測點(diǎn)的布置，構(gòu)建一種測點(diǎn)星型方式排布的測點(diǎn)優(yōu)化布置模型，布置方案中，n條分支按照等角度進(jìn)行布置，每條分支的應(yīng)變測點(diǎn)數(shù)目相同，不同分支的測點(diǎn)分布規(guī)律相同，但同一分支內(nèi)測點(diǎn)布置間隔不同；
(Ⅱ)構(gòu)建測點(diǎn)距離分布模型
根據(jù)表面測點(diǎn)優(yōu)化布置模型，進(jìn)行測點(diǎn)布置；測點(diǎn)距離分布模型，具體模型公式如下：
f(x)＝Rα(asin(x-π)+b(x-10)2+c)
其中：a—正弦系數(shù)，取值范圍為0.02892～0.02941；
b—二次項(xiàng)系數(shù)，取值范圍為-0.01307～-0.01286；
c—常系數(shù)，取值范圍為1.296～1.315；
以上參數(shù)隨所受載狀況進(jìn)行選取，隨載荷的增大而減小；
α—結(jié)構(gòu)載荷修正系數(shù)，取值范圍為1.1～1.5，隨應(yīng)變突變情況的加劇而增大；
x—測點(diǎn)編號1～3；
R—測量圓半徑，取值范圍為120～200mm，隨載荷增大而減小；
f(x)—應(yīng)變測點(diǎn)距離待預(yù)測點(diǎn)的距離；
(Ⅲ)構(gòu)建等效主應(yīng)變間接預(yù)測模型
1)針對測點(diǎn)單條分支布置形式，等效主應(yīng)變間接預(yù)測模型如下：
式中：l1、l2、l3—測點(diǎn)S1、S2、S3距離待預(yù)測點(diǎn)O的距離；
ε1、ε2、ε3—測點(diǎn)的應(yīng)變；
ε0—待預(yù)測位置O點(diǎn)的應(yīng)變；
α—應(yīng)力突變影響系數(shù)，取值范圍為1.1～1.6，隨待測位置處應(yīng)力突變增大而增大；
2)針對測點(diǎn)n條分支布置形式，n1，等效主應(yīng)變間接預(yù)測模型如下：
式中：n—測點(diǎn)分支布置數(shù)目；
εi—單條分支對O點(diǎn)的應(yīng)變預(yù)測結(jié)果；
ε0—待測位置O點(diǎn)的主應(yīng)變預(yù)測結(jié)果；
P—分支相互影響系數(shù)，取值范圍為1.1～1.4，分支數(shù)越多其取值越大；
β—突變修正系數(shù)，當(dāng)待測位置有應(yīng)力突變時(shí)，β的取值范圍為1.1～1.5，突變越嚴(yán)重取值越大，當(dāng)待測位置無應(yīng)力突變時(shí)，β取1；
γ—分支角度修正因子，取值范圍為1.1～1.6，相鄰分支夾角越大，取值越大。
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