[發(fā)明專利]一種貼合點監(jiān)測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110280363.5
• 申請日: 2021-03-16
• 公開（公告）號: CN113203512B
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發(fā)明（設計）人: 趙兵;高德東;張守陽
• 申請（專利權）人: 青海大學
• 主分類號: G01L5/24
• 分類號: G01L5/24;G01M13/00
• 代理公司: 杭州橙知果專利代理事務所(特殊普通合伙) 33261
• 代理人: 杜放

本發(fā)明公開了一種貼合點監(jiān)測方法，包括以下步驟：S11、獲得α_i和T_i；S12、獲得擬合的一次函數(shù)T＝linear(i)；S13、對線性擬合優(yōu)度進行評價；S14、令i+1后，獲得一次函數(shù)T＝linear(i+1)后，再重復S13；S15、對函數(shù)值進行判斷；S16、若S15中的條件不成立，重復步驟S14和S15；S17、若S15中的條件成立，表明監(jiān)測到貼合點。本發(fā)明能夠快速定位貼合點，且對噪點不敏感，結構更為精確。

技術領域

本發(fā)明屬于螺栓裝配技術領域，尤其是涉及一種貼合點監(jiān)測方法。

背景技術

螺栓連接配合是裝配技術領域中常用的連接方式；而螺栓預緊力是在擰螺栓過程中擰緊力矩作用下的螺栓與被連接件之間產(chǎn)生的沿螺栓軸心線方向的預緊力。對于一個特定的螺栓而言，其預緊力的大小與螺栓的擰緊力矩、螺紋副間的摩擦能耗、旋進螺母與被連接件支撐面間的摩擦能耗相關。

螺栓預緊力的控制可以提高螺栓連接的可靠性、防松能力和螺栓的疲勞強度，增強連接的緊密性和剛性。事實上，大量的試驗和使用經(jīng)驗證明，較高的預緊力對連接的可靠性和被連接的壽命都是有益的，特別對有密封要求的連接更為必要。但是過高的預緊力，如若控制不當或者偶然過載，也常會導致連接的失效。因此，準確確定螺栓的預緊力非常重要。

轉角-預緊力曲線作為螺紋緊固件的加載曲線，其在加載環(huán)境改變后仍存在極高一致性，利用這一加載特性對螺紋緊固件預緊力的控制與預測具有積極意義。然而，受限于螺母與螺栓相對初始轉角位置的不確定，導致這一方法無法直接利用。

而螺栓的加載曲線除了轉角-預緊力曲線以外，還存在轉角-扭矩曲線，在前期研究中發(fā)現(xiàn)，轉角-扭矩曲線的貼合點與轉角-預緊力曲線的貼合點非常接近，可以認定兩條曲線的貼合點處于同一轉角位置，因此利用貼合點處這一特性可以建立兩條曲線之間的聯(lián)系實現(xiàn)預緊力的精確加載。所以，如何準確地識別貼合點對提高預緊力一致性具有積極意義。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種精確識別貼合點的貼合點監(jiān)測方法。

一種貼合點監(jiān)測方法，包括以下步驟：

S11、加載螺栓，并利用傳感器實時采集加載過程中的轉角數(shù)據(jù)和扭矩數(shù)據(jù)，獲得α_i和T_i；

其中，i為傳感器的采樣序列，i＝1,2,3…；i的初始數(shù)值為1；

S12、當i＝d時，對采集到的數(shù)據(jù)進行線性擬合，并獲得擬合的一次函數(shù)T＝linear(i)；

其中d為預設的數(shù)據(jù)樣本數(shù)量；

對實時采集的數(shù)據(jù)進行實時的線性擬合，得到轉角-扭矩曲線，符合實際加載的需要，能夠快速的定位貼合點，減少運算量。

S13、對獲得的一次函數(shù)的線性擬合優(yōu)度進行評價，該評價指標為每個數(shù)據(jù)點到擬合的一次函數(shù)的距離的平方，再求和，即：

并記錄評價的函數(shù)值；

其中，n＝i-d+1；

對d個數(shù)據(jù)擬合成的一次函數(shù)進行優(yōu)度評價，該種計算評價方式對噪點不敏感，降低了噪點對運算結果的干擾，抗干擾能力強，輸出結果更為準確。

S14、令i+1后，從i+1開始向前取d個連續(xù)的數(shù)據(jù)進行線性擬合，獲得一次函數(shù)T＝linear(i+1)后，再重復S13。傳感器采集到一組數(shù)據(jù)(即d個數(shù)據(jù))后，之后每采集一次數(shù)據(jù)，都實時進行一次運算，且每次計算均是計算相同數(shù)量(即d個)連續(xù)的數(shù)據(jù)點，使得每次計算均能夠降低噪點的影響，且能夠降低每次的運算量，使得運算效率更高，并且能及時的發(fā)現(xiàn)貼合點，保證加載精度和一致性。

S15、對函數(shù)值進行判斷，判斷條件為：