[發明專利]適用于不同結構件的剛度試驗設備及其試驗方法

在審

• 申請號: 202110491619.7
• 申請日: 2021-05-06
• 公開（公告）號: CN113340737A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 周春華;賈奧男;葉子龍;茅建偉;尹永康;熊良磊;張永濤
• 申請（專利權）人: 上海衛星工程研究所
• 主分類號: G01N3/10
• 分類號: G01N3/10;G01N3/12;G01N3/20;G01N3/26;G01N3/02;G01M5/00
• 代理公司: 上海段和段律師事務所 31334
• 代理人: 李佳俊;郭國中

本發明提供了一種適用于不同結構件的剛度試驗設備，包括：測量裝置、加載裝置、固定裝置和平臺；其中，固定裝置包括多個支撐工裝，被測組件通過支撐工裝固定在平臺上，加載裝置用于為被測組件提供加載環境，測量裝置用于測量被測組件的位移參數；以垂直于被測組件的方向為X軸，以平行于被測組件的方向為Y軸，以被測組件的高度方向為Z軸。本發明還提供了一種適用于不同結構件的剛度試驗方法。本發明利用液壓式多點協調作動器加載和高精度位移傳感器測量，不僅保證了剛度試驗的準確性、穩定性，提高了工作效率，而且通過靈活組合可對各種復雜結構件依次進行多種工況的剛度試驗，實現了剛度試驗一體化，測量方便，操作簡易。

技術領域

本發明涉及剛度測試技術領域，具體地，涉及一種適用于不同結構件的剛度試驗設備及其試驗方法。

背景技術

隨著衛星結構系統研究技術的不斷發展，其結構剛度等力學性能的要求也在不斷拓展，因此出現了許多形狀怪異的組件。由于結構奇特，目前的仿真分析仍存在較大誤差。為保證其在軌工作的穩定性，必須進行拉壓彎扭的剛度測試，驗證其力學特性。而傳統的拉壓試驗機無法滿足其試驗環境，現有的測試方法或無法兼顧所有工況，或對象固定且裝置復雜。

經過檢索，專利文獻CN108871964A公開了一種橡膠塊剛度試驗裝置，包括箱體、箱蓋、上板和下板，所述箱體內部上端安裝有液壓桿，所述液壓桿下端安裝有上板，所述箱體內部下端安裝有底座，所述底座上端安裝有下板，所述下板上方和上板下方均開設有螺孔，所述螺孔內均安裝有拉鉤，所述拉鉤下端開設有螺紋，所述箱體右端上下兩側安裝有合頁，所述合頁右側安裝有箱門，且箱門通過合頁與箱體活動連接。該現有技術通過把手拉動箱門繞合頁與箱體進行閉合來測量橡膠塊的剛度，但是不足之處在于只能測試拉壓剛度。

專利文獻CN202171532U公開了一種輪胎耦合剛度試驗機，該試驗機包括豎直軀干,垂直加載機構,縱向加載機構,側向加載機構,扭轉加載機構,輪胎側傾定位機構,六分力傳感器,基座,所述的豎直軀干和基座構成機體,豎直加載機構通過豎直導軌連接在豎直軀干上,縱向加載機構,側向加載機構和扭轉加載機構共同構成的三向加載臺設置在基座上,六分力傳感器通過固定于豎直加載機構上，輪胎側傾定位機構與六分力傳感器相連。該現有技術的不足之處在于僅能針對輪胎的剛度進行測試，儀器復雜且無法適應復雜多變的結構組件。

專利文獻CN108827654A公開了一種白車身彎曲剛度測試加載裝置和彎曲剛度測試系統，包括至少一套彎曲加載組件，彎曲加載組件包括左升降支座總成、右升降支座總成、加載梁、傳力桿總成、平衡梁和一對加力錐；加載梁與左升降支座總成、右升降支座總成鉸接構成門型架，傳力桿總成的上端球鉸在加載梁的中點，傳力桿總成的下端球鉸在平衡梁的中點，平衡梁的兩端分別與各自對應的加力錐球鉸，傳力桿總成對準白車身縱向軸線，加載梁和平衡梁處于水平狀態，平衡梁與白車身橫向平行。該現有技術的不足之處在于僅能針對白車身進行彎曲剛度的測試，并無法適應復雜多變的結構組件。

因此，亟需研發涉及一種能夠適用于各類結構組件的剛度試驗方法，降低試驗的復雜程度，在保證力的準確性和穩定性的情況下提高工作效率。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種適用于不同結構件的剛度試驗設備及其試驗方法，能夠實現剛度試驗一體化，并在保證準確性和穩定性精度的同時對不同結構件進行剛度測試，從而提高工作效率。

根據本發明提供的一種適用于不同結構件的剛度試驗設備，包括：測量裝置、加載裝置、固定裝置和平臺；其中，固定裝置包括多個支撐工裝，被測組件通過支撐工裝固定在平臺上，加載裝置用于為被測組件提供加載環境，測量裝置用于測量被測組件的位移參數；以垂直于被測組件的方向為X軸，以平行于被測組件的方向為Y軸，以被測組件的高度方向為Z軸。

優選地，加載裝置包括作動器和加載頭，加載頭設置在作動器的一端并與被測組件緊固連接，形成作動器-加載頭-被測組件的傳力路徑；作動器用于做伸長或收縮運動。