[發(fā)明專利]一種具有蜂窩強(qiáng)度在線測量功能的拉伸設(shè)備及其測量方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010076398.2
• 申請日: 2020-01-23
• 公開（公告）號: CN111238935A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉榮強(qiáng);孫朋;鄧宗全;王晨;黃江平
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N3/02;G01N3/04
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 牟永林

一種具有蜂窩強(qiáng)度在線測量功能的拉伸設(shè)備及其測量方法，它涉及蜂窩結(jié)構(gòu)拉伸成型技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明為解決現(xiàn)有蜂窩拉伸成型過程中，孔格對邊距常采用經(jīng)驗法確定，不能精確控制，進(jìn)而影響成型蜂窩的強(qiáng)度的問題。拉伸設(shè)備包括機(jī)架、控制器和兩組拉伸移動機(jī)構(gòu)，兩組拉伸移動機(jī)構(gòu)相對設(shè)置在機(jī)架上，每組拉伸移動機(jī)構(gòu)分別與控制器連接。測量方法：安裝蜂窩塊；調(diào)整初始位置；輸入?yún)?shù)；計算所需對邊距；蜂窩拉伸；拉伸停止并保持；移動架回移；判斷回彈；計算對邊距；計算再次拉伸對邊距；對增加量進(jìn)行判斷。本發(fā)明用于蜂窩結(jié)構(gòu)拉伸成型。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及蜂窩結(jié)構(gòu)拉伸成型技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有蜂窩強(qiáng)度在線測量功能的拉伸設(shè)備及其測量方法。

背景技術(shù)

蜂窩結(jié)構(gòu)是覆蓋二維平面的最佳拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，因其質(zhì)量輕、比強(qiáng)度高在許多領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。影響蜂窩軸向強(qiáng)度的因素有蜂窩材質(zhì)和孔格尺寸。當(dāng)蜂窩材質(zhì)和孔格尺寸確定時，孔格對邊距影響蜂窩強(qiáng)度。在現(xiàn)有蜂窩拉伸成型過程中，孔格對邊距常采用經(jīng)驗法確定，不能精確控制，進(jìn)而影響成型蜂窩的強(qiáng)度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有蜂窩拉伸成型過程中，孔格對邊距常采用經(jīng)驗法確定，不能精確控制，進(jìn)而影響成型蜂窩的強(qiáng)度的問題，進(jìn)而提出一種具有蜂窩強(qiáng)度在線測量功能的拉伸設(shè)備及其測量方法。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采取的技術(shù)方案是：

一種具有蜂窩強(qiáng)度在線測量功能的拉伸設(shè)備包括機(jī)架、控制器和兩組拉伸移動機(jī)構(gòu)，兩組拉伸移動機(jī)構(gòu)相對設(shè)置在機(jī)架上，每組拉伸移動機(jī)構(gòu)分別與控制器連接。

一種具有蜂窩強(qiáng)度在線測量功能的拉伸設(shè)備的測量方法包括如下步驟：

步驟一：安裝蜂窩塊：將兩組拉伸移動機(jī)構(gòu)中的拉伸耳朵的連接端分別連接在待拉伸的蜂窩塊兩個端面上，然后將拉伸耳朵的安裝端插裝在蜂窩安裝座上，并用銷軸進(jìn)行固定；

步驟二：調(diào)整初始位置：調(diào)整導(dǎo)向塊和滑塊的位置，使拉伸耳朵伸直展開，同時保證蜂窩塊不展開，然后在控制器上將拉伸位移清零；

步驟三：輸入?yún)?shù)：在控制器上輸入蜂窩塊的箔材參數(shù)、疊加張數(shù)、孔格尺寸和期望蜂窩強(qiáng)度；

步驟四：計算所需對邊距：根據(jù)輸入的期望蜂窩強(qiáng)度，計算出蜂窩塊孔格對邊距：

蜂窩強(qiáng)度的計算方法：根據(jù)輸入的材質(zhì)和孔格參數(shù)，計算蜂窩強(qiáng)度，蜂窩強(qiáng)度與對邊距的關(guān)系式為：

其中公式(I)中，σ為蜂窩靜壓強(qiáng)度，σ_s為蜂窩基材的屈服強(qiáng)度，h為雙倍厚度邊長，l為邊長，t為箔材厚度，h、l、t均為蜂窩的孔格參數(shù)，當(dāng)蜂窩塊制作完成時，即可確定的參數(shù)，c為孔格對邊距，在拉伸過程中對c進(jìn)行改變，即可實現(xiàn)蜂窩強(qiáng)度變化；

蜂窩孔格對邊距的測算方法：因為蜂窩成型過程，所有蜂窩變形相同，所以可以根據(jù)拉伸距離推算出孔格對邊距，具體為：

c＝2d/p (II)

其中公式(II)中，c為蜂窩對邊距，d為拉伸設(shè)備的拉伸位移，p為蜂窩塊8箔材疊加張數(shù)；

步驟五：蜂窩拉伸：通過控制器啟動兩個電機(jī)正轉(zhuǎn)使兩個移動架向外側(cè)移動，開始拉伸；

步驟六：拉伸停止并保持：當(dāng)蜂窩強(qiáng)度滿足輸入設(shè)定值時，設(shè)備停止，并保持1min，此時對邊距為c_n；

步驟七：移動架回移：通過控制器啟動兩個電機(jī)反轉(zhuǎn)使兩個移動架回移，在回移過程中檢測電機(jī)力矩；

步驟八：判斷回彈：如果電機(jī)力矩不變，說明蜂窩塊無回彈，在每個移動架相對于拉伸位置分別回移50mm后，設(shè)備停止并報警，拆除銷軸，取下蜂窩塊，整個測量過程結(jié)束；如果電機(jī)力矩逐漸變小，說明蜂窩塊有回彈，則需進(jìn)行后續(xù)步驟操作；