[實用新型]一種螺栓響應信號測量結構

有效

• 申請號: 202021077363.2
• 申請日: 2020-06-12
• 公開（公告）號: CN212082279U
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 田彤輝;袁杰紅;周仕明
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: G01B7/16
• 分類號: G01B7/16
• 代理公司: 長沙國科天河知識產權代理有限公司 43225
• 代理人: 董惠文

本實用新型公開了一種螺栓響應信號測量結構，包括螺栓、螺母、套筒與信號測量組件，所述螺栓包括螺帽與螺桿，所述螺母螺紋連接在螺桿上；所述套筒為空心圓柱形結構，所述套筒套設在螺桿上且位于螺帽與螺母之間，所述套筒的內徑大于螺桿的直徑；所述套筒與螺桿之間設有定位件，以用于實現套筒的軸線與螺桿的軸線重合，使得螺栓響應信號與套筒的軸向響應信號大小相等，方向相反；所述信號測量組件設在套筒的外壁上，以用于測得套筒的響應信號，進而得到螺栓響應信號。通過間接測量的方式，避免了對螺栓的初始損傷，從而減小了初始誤差，提高了螺栓響應信號測量的準確性。

技術領域

本實用新型涉及機械緊固件檢測技術領域，具體是一種螺栓響應信號測量結構。

背景技術

螺栓連接結構是一種機械設備中常見的預緊連接結構，可以實現組件連接和載荷傳遞。因其結構簡單、裝配方便，被廣泛應用于航空航天、武器裝備、工業設備、土木工程等領域。

在外界環境影響下，螺栓預緊力會下降，從而改變螺栓連接結構的動力學特性，影響設備正常工作。因此，對螺栓連接結構的穩定性和可靠性提出了較高的要求。由于螺栓連接結構呈強非線性動力學特點，破壞了整體結構的連續性，是產生振動噪聲的主要來源。并且，點接觸的連接方式承載強度較弱，易造成應力集中。因此，工程中螺栓承載響應的監測、診斷和數據采集是結構測試和分析的關鍵。

現有的螺栓響應信號檢測方式大多是在螺栓表面或內部直接粘貼應變片，如圖1所示，在螺桿表面打磨后直接粘貼軸向應變片進行測量，信號線通過螺帽穿孔引出。或者是，如圖2所示，在螺栓內部彈性體上粘貼應變片，在螺桿內部粘貼應變片后再填充凝固劑，信號線同樣通過螺帽穿孔引出。這兩種方式會造成螺栓的初始損傷，對測試結果產生干擾，產生原始誤差。此外，信號線均由螺帽穿孔引出同樣會造成初始損傷，引入原始誤差，且在動態測量時，信號線易出現拉扯或擠壓，造成測試失敗。

因此，需要一種螺栓響應信號測量結構，能夠避免對螺栓的損傷造成的原始誤差，提高螺栓響應信號測量的準確性。

實用新型內容

針對上述現有技術中存在的一項或多項不足，本實用新型提供一種螺栓響應信號測量結構，提高了螺栓響應信號測量的高效性和準確性。

為實現上述目的，本實用新型提供一種螺栓響應信號測量結構，包括螺栓、螺母、套筒與信號測量組件，所述螺栓包括螺帽與螺桿，所述螺母螺紋連接在螺桿上；

所述套筒為空心圓柱形結構，所述套筒套設在螺桿上且位于螺帽與螺母之間，所述套筒的內徑大于螺桿的直徑；

所述套筒與螺桿之間設有定位件，以用于實現套筒的軸線與螺桿的軸線重合，使得螺栓響應信號與套筒的軸向響應信號大小相等，方向相反；

所述信號測量組件設在套筒的外壁上，以用于測得套筒的響應信號，進而得到螺栓響應信號。

作為上述技術方案的進一步改進，所述定位件的數量為兩個且分布設在套筒的兩端，所述定位件包括圓環結構的第一定位環與第二定位環，所述第一定位環與第二定位環固定相連且軸線重合；

所述第一定位環的內徑、第二定位環的內徑均與螺桿的直徑相等，所述第一定位環的外徑大于或等于套筒的外徑，所述第二定位環的外徑與套筒的內徑相等；

所述定位件連接套筒與螺桿時，所述第一定位環、第二定位環均套設在螺桿上，且所述第一定位環抵接在套筒的端部，所述第二定位環嵌入套筒與螺桿之間的空隙。

作為上述技術方案的進一步改進，所述信號測量組件為貼附在套筒外表面的應變花，所述應變花包括至少一組軸向應變片和至少一組環向應變片，所述軸向應變片采集套筒的軸向響應信號，所述環向應變片補償溫度誤差響應信號。

作為上述技術方案的進一步改進，所述第一定位環與第二定位環一體成型。