专利名称：承载梁的蠕性变形检测方法
技术领域：
本发明涉及一种承载梁的蠕性变形检测方法。
背景技术：
众所周知，固体材料在保持应力不变的条件下，应变量会随着时间的延长而增加， 这种现象称为蠕性变形。蠕性变形与塑性变形不同，塑性变形通常在应力超过弹性极限后 才出现，而蠕性变形只要应力的作用时间足够长，即使应力小于弹性极限时也会出现。这种蠕性变形在载荷反复变化的承载梁上是相当危险的。所述承载梁例如可以是 车架纵梁、桥梁承载梁、起重机吊臂等。这些类型的承载梁不仅需要承受自身固定的载荷， 而且还需要承受外界反复施加的载荷，甚至是冲击载荷，例如，车架纵梁在正常情况下需要 承受汽车的空载质量，一旦汽车满载并行驶时，该车架纵梁还需要承受增加的货物重量以 及路面传递的冲击载荷；桥梁承载梁不仅需要承受桥梁本身的重量，还需要承受桥面上的 运输工具、行人等反复施加的载荷；起重机吊臂的受力情形与车架纵梁以及桥梁承载梁类 似，其也需要承受不断变化的载荷。在这些载荷反复变化的承载梁中，由于蠕性变形量会发 生累积，而反复变化的载荷、尤其是冲击载荷更会使得蠕变加速发展，以致发生蠕变破裂， 造成严重安全事故。因此，这些类型的承载梁的抗蠕变能力是非常重要的，在承受上述工作载荷的状 态下，要求这些承载梁在预定时间内发生的蠕性变形率不应超过规定的允许值。一般而言， 这些类型的承载梁在安装到产品上后均要进行可靠性实验，例如汽车的可靠性试验。在汽 车的可靠性实验中，重要的检测项目之一就是车架纵梁的抗蠕变能力。但是，就目前所采用 的承载梁的蠕性变形检测方法而言，其主要采用应变片进行实时观察检测。这种采用应变 片的检测方法需要专用设备和专业测试人员，操作非常复杂，并且由于受到外界条件(如 雨、雪等)的干扰以及应变片本身的局限，其检测的准确性相对较低，常常无法区分弹性变 形和蠕性变形，以致影响到可靠性检测的结果，这些缺点导致该现有的检测方法不能得到 普及。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种承载梁的蠕性变形检测方法，该检测方法 不仅能够相对准确地检测承载梁的蠕性变形率以确定该承载梁的可靠性，而且操作简单可罪。为解决上述技术问题，本发明提供一种承载梁的蠕性变形检测方法，该检测方法 包括如下步骤在承载梁的检测区域形成第一冲孔；以该第一冲孔为圆心并以预定的长度 为半径划出第一圆弧线，在该圆弧线上形成第二冲孔，并作出所述第一冲孔和第二冲孔之 间的连线；在使得所述承载梁处于使用状态下预定时间后，以所述第一冲孔为圆心并以所 述预定的长度为半径划出第二圆弧线，在该第二圆弧线与所述连线的交点上形成第三冲 孔；测量所述第三冲孔与所述第二冲孔之间的距离，并计算该距离与所述预定的长度之间的比值，将该比值与所述承载梁允许的蠕性变形率进行比较，以确定所述承载梁的抗蠕性 变形能力。 通过本发明的上述承载梁的蠕性变形检测方法，不但能够相对准确地检测出承 载梁的蠕变率以确定其抗蠕性变形能力是否满足要求，而且该检测方法操作简单，其不要 求测试人员进行专门的训练，只需按照操作步骤就可以准确完成承载梁的蠕性变形检测工 作。该检测方法的实时性较强，在初始冲孔划线(即本发明检测方法的第一步骤和第二步 骤)之后，在使用承载梁预定时间后的任意时刻均可对蠕性变形量进行测量，因此能够实 时跟踪蠕性变形的发展变化。此外，本发明的承载梁的蠕性变形检测方法，尤其适用于车 辆、桥梁等的可靠性试验，并且其使用的工具简单，适用性较好。
下面结合附图详细描述本发明的优选实施方式，通过详细描述，本发明的上述和 其它目的、特征和优点将是明显的，在附图中
图1是本发明优选实施方式的检测方法的第一步骤的示意图； 图2至图4是本发明优选实施方式的检测方法的第二步骤的示意图； 图5至图6是本发明优选实施方式的检测方法的第三步骤的示意图； 图7是本发明优选实施方式的检测方法的第四步骤的示意图； 图8是本发明优选实施方式的检测方法所使用的码尺的示意图； 图9是本发明的检测方法在车架左纵梁侧面上的检测区域的示意图； 图10是本发明的检测方法在车架右纵梁侧面上的检测区域的示意图； 图11是本发明的检测方法在车架左、右纵梁下端面上的检测区域的示意图。 附图标记说明 1 承载梁2 锤子
3 冲头4 码尺
5 车架左纵梁 6 车架右纵梁 7 第一圆弧线 8 第二圆弧线 9 连线A 第一冲孔
B1，B2，B3，B4:第二冲孔 Cl，C2，C3，C4 第三冲孔 L 预定的长度(即预定的码尺规格) A L 第二冲孔和第三冲孔之间的距离(即蠕性变形量)
1-1，1-2，1-3车架左纵梁侧面上的检测区域
2-1，2-2，2-3车架右纵梁侧面上的检测区域
3-1，3-2，3-3车架左、右纵梁下端面的检测区域
具体实施例方式
以下结合附图详细描述本发明的检测方法的优选实施方式。需要说明的是，在本 发明的技术构思范围内，本发明并不局限于以下优选实施方式中的一些细节，这将在以下 的详细描述中附带进行说明。
首先描述本发明优选实施方式的检测方法所采用的码尺4。如图8所示，码尺4整体呈倒U形，其两侧部分分别与中间部分垂直，该两侧部分 各自的下端形成有尖头，该尖头在本发明的检测方法中主要用于插入到下述的第一冲孔内 和进行划线。在图8中，该码尺4的规格以两侧部分之间的间距L进行区分，该间距L主要 取决于承载梁待检测区域的情况。例如，在检测车架纵梁的侧面时，如果待检测区域没有安 装的纵梁配件的干扰，则可以采用小规格尺寸的码尺，例如采用L为600mm的码尺。此外， 优选地，该码尺4可以采用圆钢条一体地形成，钢条的直径可以为8mm至15mm，以便于由人 手抓握。需要说明的是，该码尺4在本发明的检测方法中仅是一种帮助进行检测的优选检 测工具，其并不属于本发明检测方法所必须采用的检测工具，采用其它辅助工具，例如圆规 工具、普通卷尺等完全可以代替该码尺4所能实现的功能。此外，可以根据不同的检测情况 制造不同规格的码尺4，例如，下表中列出了车架纵梁检测中常用规格的码尺。表1 在进行本发明的检测方法前，除了上述码尺4外，还需要准备一些其它的辅助工 具，例如用于在承载梁1上形成冲孔的锤子2和冲头3等，当然，在承载梁1上形成冲孔的 方法和工具并不限于采用锤子2和冲头3，而是可以采用各种公知的冲孔形成方法和工具， 例如钻头。以下描述本发明优选实施方式的检测方法的各个步骤。如图1所示，首先在承载梁1的检测区域上形成第一冲孔A，该第一冲孔A可以形 成为通孔，但为防止因本发明的检测方法而不适当地降低承载梁1的强度，优选地，该第一 冲孔A形成为浅小的圆锥形盲孔(即不贯通的孔)，可以通过准备的锤子2和冲头3形成所 述第一冲孔A。此外，如上所述，承载梁1可以是车架纵梁、桥梁承载梁、起重机吊臂等载荷 反复变化的承载构件。如图2至图4所示，在本发明检测方法的第二步骤中，以第一冲孔A为圆心并以预 定的长度L(该预定的长度L可以自由选择，只要保证承载梁1上的其它附件不影响检测即 可)为半径，在承载梁1的检测区域划出第一圆弧线7，并在该第一圆弧线7上形成至少一 个第二冲孔，在图2中形成有四个第二冲孔Bl，B2，B3，B4，然后将第一冲孔A和第二冲孔 Bl，B2, B3, B4通过连线9分别连接起来。在使用本发明的码尺4时，上述步骤尤其方便， 可以将码尺4的一侧部分的尖头插入第一冲孔A内，同时由于该码尺4已制成预定的规格 L(即等于上述预定的长度L)，因此可以直接将该码尺4旋转，通过该码尺4另一侧部分的 尖头划出第一圆弧线7，然后再在该第一圆弧线7上形成第二冲孔。此外，由于承载梁1在 实际的产品安装中往往形成有大量的用于安装附件的孔，为避免这些安装孔与本发明检测方法所用的检测冲孔混淆，优选地，可以对第一冲孔A、第二冲孔B1，B2,B3,B4进行标记，例 如用醒目的油漆将第一冲孔A和第二冲孔圈起；此外，在使用连线9连接第一冲孔A和第二 冲孔时，也可以用醒目的油漆进行连接，这样可以在下述的复测时非常容易找到(如图4所 示)° 如图5至图6所示，在使得承载梁1处于使用状态预定时间后，进行本发明检测方 法的第三和第四步骤(即复测步骤)。其中，使得承载梁1处于使用状态对于不同的承载 梁1可以采用不同的方法，例如，对于车架纵梁而言，可以使得汽车在正常使用状态下行驶 预定的里程；对于桥梁承载梁而言，可以使得桥梁试通行预定的时间等等。在第三步骤中， 仍以第一冲孔A为圆心，并以所述预定的长度L为半径，在承载梁1的检测区域划出第二圆 弧线8，由图5和图6可以看出，由于在使用预定时间后承载梁1已经发生了蠕性变形，因此 该第三步骤划出的第二圆弧线8与第二步骤划出的第一圆弧线7并不重合，此时该第三步 骤划出的第二圆弧线8与第二步骤中形成的所述连线9形成交点，在该交点上形成第三冲 孔，在图5和图6中，与第二步骤相应，形成有四个第三冲孔C1，C2，C3，C4。此外，与上述第 二步骤相同，在使用本发明的码尺4时，可以更方便地进行上述划出第二圆弧线8的工作。
如图7所示，在本发明的第四步骤中，测量第二冲孔A和第三冲孔之间的距离，即 第二冲孔Bl，B2，B3，B4与相应的第三冲孔Cl，C2，C3，C4之间的距离，该第二冲孔和第三冲 孔之间的距离即为承载梁1发生的蠕性变形量AL。为衡量该蠕性变形量是否处于允许的 蠕性变形范围内，需要计算AL/L的值，该AL/L的值即为承载梁1的蠕性变形率，然后将 该计算的蠕性变形率与允许的蠕性变形率的规定值进行比较。所计算的蠕变率AL/L小于 规定的值为合格，否则为不合格。一般情况下，金属材料的承载梁1的蠕性变形率不得超过 1 %，其它材料的承载梁不得超过0. 8%。在承载要求更严格的领域，蠕变率的要求会更高。在此需要说明的是，在本发明检测方法的上述优选实施方式中分别形成有四个第 二冲孔Bl，B2，B3, B4与相对应的第三冲孔Cl，C2，C3，C4，这样在测量蠕性变形量A L时可 以分别测量相对应的第二冲孔与第三冲孔之间的变形量，例如第二冲孔B1与相应的第三 冲孔C1之间的变形量AL1、第二冲孔B2与相应的第三冲孔C2之间的变形量AL2、第二冲 孔B3与相应的第三冲孔C3之间的变形量A L3、第二冲孔B4与相应的第三冲孔C4之间的 变形量AL4，然后计算出四个变形量的平均值AL，这样可以使得变形量AL更准确，从而 进一步提供本发明检测方法的准确性。当然，在本发明的检测方法中，第二冲孔和第三冲孔 可以各自形成一个。下面以车架纵梁为例进一步说明本发明的检测方法，如图9至图10所示，在车架 纵梁的蠕性变形检测中，需要对车架左纵梁5的侧面、车架右纵梁6的侧面以及车架左、右 纵梁5，6的下端面进行检测，在图9至图10中，标记1-1，1-2，1-3代表车架左纵梁5侧面上 的三个检测区域；标记2-1，2-2，2-3代表车架右纵梁6侧面上的三个检测区域；标记3-1， 3-2,3-3代表车架左、右纵梁下端面的检测区域，例如，在检测区域3-1中，上述检测方法的 第一冲孔A可以形成在车架左纵梁5的下端面上，而第二冲孔和第三冲孔则可以形成在车 架右纵梁6的下端面上，当然此时使用的码尺4应当大于左纵梁5和右纵梁6之间的间距。在表2中列出了检测的车架纵梁5，6的基本尺寸以及承载变化范围等，其中，在对 该车架纵梁5，6进行初测(即上述本发明检测方法的第一步骤和第二步骤)时，汽车的里 程表显示初始里程为676km，在进行复测之前，使得该汽车按照正常的用途使用，当该汽车的里程表显示里程达到9376km时，再进行复测。通过本发明的检测方法对汽车的车架纵梁 5，6进行检测的情况具体参见下表表2 通过以上描述可以看出，通过本发明的承载梁蠕性变形检测方法，不但能够相对 准确地检测出承载梁的蠕变率，以确定其抗蠕性变形能力是否满足要求，而且该检测方法 操作简单，不要求测试人员进行专门的训练，只需按照操作步骤就可以准确地完成承载梁蠕性变形的检测工作。该检测方法的实时性较强，在初始冲孔划线(即本发明检测方法的 第一步骤和第二步骤)之后，在使用预定时间后的任意时刻均可进行测量，因此能够实时 跟踪蠕性变形的发展变化。 本发明的检测方法并不局限于上述优选实施方式，在本发明的技术构思范围内， 本领域的技术人员可以对本发明的检测方法进行各种简单的变型，例如通过电钻形成冲孔 等，这些简单的变型方式均属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
一种承载梁的蠕性变形检测方法，其中，该检测方法包括如下步骤在承载梁(1)的检测区域形成第一冲孔(A)；以该第一冲孔(A)为圆心并以预定的长度(L)为半径划出第一圆弧线(7)，在该第一圆弧线(7)上形成第二冲孔，并作出所述第一冲孔(A)与第二冲孔之间的连线(9)；在使得所述承载梁(1)处于使用状态下预定时间后，以所述第一冲孔(A)为圆心并以所述预定的长度(L)为半径划出第二圆弧线(8)，在该第二圆弧线(8)与所述连线(9)的交点上形成第三冲孔；测量所述第三冲孔与所述第二冲孔之间的距离(ΔL)，并计算该距离(ΔL)与所述预定的长度(L)之间的比值，将该比值(ΔL/L)与所述承载梁(1)允许的蠕性变形率进行比较，以确定所述承载梁(1)的抗蠕性变形能力。
2.根据权利要求1所述的检测方法，其中，所述第一冲孔(A)、第二冲孔以及第三冲孔 为圆锥形的盲孔。
3.根据权利要求2所述的检测方法，其中，所述第一冲孔(A)、第二冲孔以及第三冲孔 通过锤子(2)和冲头(3)形成。
4.根据权利要求1所述的检测方法，其中，所述第一圆弧线(7)和第二圆弧线(8)通 过码尺(4)划出，该码尺(4)包括中间部分和与该中间部分垂直的两侧部分以在整体上呈 倒U形，所述两侧部分的下端各自具有尖头，并且该两侧部分之间的间距为所述预定的长 度(L)。
5.根据权利要求1所述的检测方法，其中，所述第二冲孔和所述第三冲孔包括彼此对 应的多个所述第二冲孔(B1，B2，B3，B4)和多个所述第三冲孔(Cl，C2，C3，C4)，所述第三冲 孔与所述第二冲孔之间的距离(AL)取相对应的所述第三冲孔(Cl，C2，C3，C4)与所述第 二冲孔(B1，B2，B3，B4)之间距离的平均值。
6.根据权利要求1所述的检测方法，其中，在形成所述第一冲孔㈧和第二冲孔后，使 用醒目的油漆将该第一冲孔(A)和第二冲孔标出。
7.根据权利要求1所述的检测方法，其中，使用醒目的油漆作出所述第一冲孔(A)和第 二冲孔之间的所述连线(9)。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的检测方法，其中，所述承载梁⑴为车架纵梁(5，6)。
9.根据权利要求1-7任一项所述的检测方法，其中，所述承载梁(1)为桥梁承载梁。
10.根据权利要求1-7任一项所述的检测方法，其中，所述承载梁(1)为起重机吊臂。
全文摘要
本发明公开了一种简单有效并且相对准确的承载梁蠕性变形检测方法，其包括在承载梁(1)的检测区域形成第一冲孔(A)；以该第一冲孔为圆心并以预定的长度(L)为半径划出第一圆弧线(7)，在该第一圆弧线上形成第二冲孔，并划出第一冲孔和第二冲孔之间的连线(9)；在使得承载梁处于使用状态下预定时间后，以第一冲孔为圆心并以所述预定的长度(L)为半径划出第二圆弧线(8)，在该第二圆弧线与所述连线的交点上形成第三冲孔；测量所述第三冲孔与所述第二冲孔之间的距离(ΔL)，并计算该距离(ΔL)与所述预定的长度(L)之间的比值(ΔL/L)，将该比值与所述承载梁允许的蠕性变形率进行比较，以确定所述承载梁的抗蠕性变形能力。
文档编号G01N3/28GK101876610SQ20091024290
公开日2010年11月3日 申请日期2009年12月17日 优先权日2009年12月17日
发明者关大鹏, 杨瑞梅, 田孟义, 谭昌毓, 陈文普, 韩永明 申请人:北汽福田汽车股份有限公司