一种在结构疲劳试验中的法向位移测量装置的制作方法

1.本申请属于结构疲劳试验领域，特别涉及一种在结构疲劳试验中的法向位移测量装置。


背景技术：

2.在全尺寸飞机结构疲劳试验中，经常需要对某一测量点的法向位移进行测量。通常的做法是利用拉绳式位移传感器进行测量，而拉绳式位移传感器的受其疲劳特性的影响，长时间的跟踪测量将造成位移传感器的摩损和损坏，而将拉绳式位移传感器直接换成激光位移传感器，固定于地面进行位移测量，则由于试验件的弯曲变形，使得激光位移传感器无法对准被测量点。市场上的照相位移测量系统，受到复杂测量环境的影响，无法满足测量要求。因而，需要一种位移测量方法，来满足结构疲劳试验的需求。


技术实现要素：

3.本申请的目的是提供了一种在结构疲劳试验中的法向位移测量装置，以解决现有技术中法向位移测量难以满足疲劳试验需求的问题。
4.本申请的技术方案是：一种在结构疲劳试验中的法向位移测量装置，包括作动筒和设于作动筒与试验件之间的加载组件，所述作动筒包括作动筒活塞杆和作动筒筒体，所述作动筒筒体上设有位移传感器专用固定装置，所述位移传感器专用固定装置上设有激光位移传感器，所述激光位移传感器的光斑指向试验件的被测量点，所述激光位移传感器与被测量点连线与作动筒活塞杆平行。
5.优选地，所述加载组件包括拉压垫、杠杆系统、单耳接头、力传感器；所述拉压垫与试验件相连，所杠杆系统通过拉压垫与试验件相对固定，所述单耳接头与杠杆系统远离拉压垫的一端相连，所述力传感器通过单耳接头与杠杆系统相连，所述作动筒活塞杆与力传感器相连；所述拉压垫、杠杆系统、单耳接头、力传感器、作动筒活塞杆、作动筒筒体沿着试验件的法向方向呈一条直线设置。
6.优选地，所述作动筒筒体的底部设有双耳底座，所述双耳底座相对地面固定，所述作动筒筒体与双耳底座铰接配合。
7.本申请的一种在结构疲劳试验中的法向位移测量装置，通过在作动筒筒体上设置位移传感器专用固定装置，并在位移传感器专用固定装置上设置激光位移传感器，激光位移传感器的光斑指向被测量点，激光位移传感器与被测量点连线与作动筒活塞杆平行，在进行疲劳试验中，激光位移传感器能够跟随作动筒筒体同步运动，试验件的位置即是激光位移传感器测得的位置，测量精准，并且抗干扰能力强，不受疲劳特性影响。
附图说明
8.为了更清楚地说明本申请提供的技术方案，下面将对附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本申请的一些实施例。
9.图1为本申请整体结构示意图。
10.1、试验件；2、拉压垫；3、杠杆系统；4、单耳接头；5、力传感器；6、作动筒活塞杆；7、作动筒筒体；8、双耳底座；9、位移传感器专用固定装置；10、激光位移传感器；11、被测量点。
具体实施方式
11.为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。
12.一种在结构疲劳试验中的法向位移测量装置，如图1所示，包括作动筒和加载组件，加载组件设于作动筒与试验件1之间并用于承受作动筒的拉压力。作动筒包括作动筒活塞杆6和作动筒筒体7，作动筒筒体7上设有位移传感器专用固定装置9，位移传感器专用固定装置9可以通过螺栓等常规方式固定在作动筒筒体7上，位移传感器专用固定装置9上设置铰链，在铰链上设置激光位移传感器10，激光位移传感器10的光斑指向试验件1的被测量点11，激光位移传感器10与被测量点11连线与作动筒活塞杆6平行，其中，激光位移传感器10由于自身特点，不受疲劳特性的影响。通过铰接能够对激光位移传感器10的光斑角度进行调节，使其能够准确的指向试验件1的被测量点11。
13.在进行结构疲劳试验前，通过调整激光位移传感器10的光斑位置与被测量点11重合，在进行疲劳试验的过程中，作动筒筒体7与试验件1的位置一为保持不变，二为发生同步的转动。当作动筒筒体7保持不动时，激光位移传感器10的光斑能够与被测量点11保持重合；发生同步转动时，位移传感器专用固定装置9和激光位移传感器10跟随作动筒筒体7同步运动，激光位移传感器10的光斑同样能够与被测量点11保持重合，因此在测量点产生法向位移时，激光位移传感器10所测位移值即为准确的该测量点的法向位移，并且由于设于作动筒筒体7上，抗干扰能力强。卡箍、位移传感器
14.通过该法向位移测量方法，较利用拉绳式位移传感器的测量方法，具有不受疲劳特性的影响，较照相位移测量系统，具有良好的抗干扰环境的优点，表明该测量方法具有不受疲劳特性影响和更好的抗环境干扰的特点，更适合在结构疲劳试验中应用。
15.优选地，加载组件包括拉压垫2、杠杆系统3、单耳接头4、力传感器5。拉压垫2与试验件1相连，杠杆系统3通过拉压垫2与试验件1相对固定，杠杆系统3与力传感器5可以相对转动，单耳接头4与杠杆系统3远离拉压垫2的一端相连，力传感器5与单耳相连，作动筒活塞杆6与力传感器5相连。拉压垫2、杠杆系统3、单耳接头4、力传感器5、作动筒活塞杆6、作动筒筒体7沿着试验件1的法向方向呈一条直线设置。其中杠杆系统3为该试验中的常用件，在此不再具体赘述。
16.作动筒筒体7的底部设有双耳底座8，双耳底座8相对地面固定，作动筒筒体7与双耳底座8铰接配合。
17.通常情况下，由拉压垫2、杠杆系统3、单耳接头4、力传感器5、作动筒活塞杆6、作动筒筒体7及双耳底座8所组成的加载系统对试验件1的加载为法向加载，力传感器5对试验过程中的拉压力进行测量，杠杆系统3通过拉压垫2和单耳接头4与试验件1和力传感器5连接稳定。在作动筒筒体7转动时，作动筒筒体7与双耳底座8铰接配合，各结构之间连接稳定，保证测量的精度。
18.结构疲劳试验中的法向位移测量方法的具体实施方式为：
19.1、将位移传感器专用固定装置9固定于作动筒筒体7；
20.2、将激光位移传感器10固定于传感器专用固定装置9；
21.3、调整激光位移传感器10位置，使其光斑与被测量点11重合，且其跟被测量点11连线与作动筒活塞杆6平行；
22.4、运行试验，开始测量，激光位移传感器10所测值即为被测量点11的法向位移。
23.以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。


技术特征：
1.一种在结构疲劳试验中的法向位移测量装置，其特征在于：包括作动筒和设于作动筒与试验件(1)之间的加载组件，所述作动筒包括作动筒活塞杆(6)和作动筒筒体(7)，所述作动筒筒体(7)上设有位移传感器专用固定装置(9)，所述位移传感器专用固定装置(9)上设有激光位移传感器(10)，所述激光位移传感器(10)的光斑指向试验件(1)的被测量点(11)，所述激光位移传感器(10)与被测量点(11)连线与作动筒活塞杆(6)平行。2.如权利要求1所述的在结构疲劳试验中的法向位移测量装置，其特征在于：所述加载组件包括拉压垫(2)、杠杆系统(3)、单耳接头(4)、力传感器(5)；所述拉压垫(2)与试验件(1)相连，所述杠杆系统(3)通过拉压垫(2)与试验件(1)相对固定，所述单耳接头(4)与杠杆系统(3)远离拉压垫(2)的一端相连，所述力传感器(5)通过单耳接头(4)与杠杆系统(3)相连，所述作动筒活塞杆(6)与力传感器(5)相连；所述拉压垫(2)、杠杆系统(3)、单耳接头(4)、力传感器(5)、作动筒活塞杆(6)、作动筒筒体(7)沿着试验件(1)的法向方向呈一条直线设置。3.如权利要求1所述的在结构疲劳试验中的法向位移测量装置，其特征在于：所述作动筒筒体(7)的底部设有双耳底座(8)，所述双耳底座(8)相对地面固定，所述作动筒筒体(7)与双耳底座(8)铰接配合。

技术总结
本申请涉及结构疲劳试验领域，为一种在结构疲劳试验中的法向位移测量装置，包括作动筒和设于作动筒与试验件之间的加载组件，所述作动筒包括作动筒活塞杆和作动筒筒体，所述作动筒筒体上设有位移传感器专用固定装置，所述位移传感器专用固定装置上设有激光位移传感器，所述激光位移传感器的光斑指向试验件的被测量点，所述激光位移传感器与被测量点连线与作动筒活塞杆平行。具有抗干扰能力强、不受疲劳特性影响，能够有效满足疲劳试验需求的技术效果。果。果。


技术研发人员：雷道宏 柴东波 郭晓冬 杨东涛 范国锋 朱新庆
受保护的技术使用者：中国飞机强度研究所
技术研发日：2021.09.01
技术公布日：2022/2/18