基于超声侧波的应力分布测量装置与方法与流程

文档序号:23902917发布日期:2021-02-09 14:09阅读:来源:国知局

技术特征:
1.基于超声侧波的应力分布测量装置,其特征在于:包括光学平台、运动控制模块、测量模块、升降平台;所述运动控制模块包括设置在光学平台上的支座、设置在支座上的x轴精密位移平台、y轴精密位移平台通过xy轴转接板固定安装在x轴精密位移平台的上方,z轴精密位移平台通过支撑立板和yz轴转接板固连在y轴精密位移平台的上方,在z轴精密位移平台上安装有悬臂,悬臂的端部设置有测量模块安装板,测量模块包括安装在测量模块安装板上的t型支架、安装在t型支架下端的力传感器、设置在力传感器下端的滑轨安装板、设置在滑轨安装板下端面上的滑轨、安装在滑轨上的两个滑块、通过滑块转接板设置在对应滑块上的探头固定架、设置在探头固定架内的角度可调探头;所述升降平台设置在光学平台上,在升降平台上设置有下平板零件和上平板零件。2.根据权利要求1所述的基于超声侧波的应力分布测量装置,其特征在于:x轴精密位移平台、y轴精密位移平台和z轴精密位移平台在运动方向上两两垂直,构成笛卡尔直角坐标系。3.根据权利要求1或2所述的基于超声侧波的应力分布测量装置,其特征在于:还包括控制回路,控制回路包括pc机、数字示波器、超声波脉冲收发仪、运动控制卡、步进电机驱动器,运动控制卡位于pc机中,数字示波器与pc机相连;所述的超声波脉冲收发仪与数字示波器相连;左角度可调探头与超声波脉冲收发仪的信号发射端口相连,右角度可调探头与超声波脉冲收发仪的接收端口相连;所述的步进电机驱动器通过导线分别与运动控制卡和x、y、z轴精密位移平台相连;右角度可调探头测得的超声侧波信号通过控制回路发送至pc机;然后通过超声侧波信号与接触应力之间的关系自动计算出配合面的应力分布。4.根据权利要求3所述的基于超声侧波的应力分布测量装置进行应力分布测量的方法,其特征在于:步骤如下:第一步,安装固定通过开启升降平台上的磁力开关将固连在一起的上平板零件和下平板零件固定吸附在升降平台的上表面;第二步,位置调整调整升降平台到指定高度位置并锁紧;调整右角度可调探头和左角度可调探头与第一临界角相等;调整左滑块和右滑块,保证左角度可调探头和右角度可调探头之间的距离大于入射位置与超声侧波产生位置之间的距离,然后锁紧左滑块和右滑块;x、y、z轴精密位移平台带动测量模块运动,使左角度可调探头和右角度可调探头同时与上平板零件上表面接触,当力传感器的示值达到设定值时停止;第三步,超声侧波信号测量设置x和y方向的扫描步长,然后x轴精密位移平台带动测量模块在x方向进行扫描,扫描过程中记录每个扫描点处右角度可调探头测得的超声侧波信号,直至到达x方向的末端停止;接着在y方向移动一个步长再对x轴反方向进行逐点扫描;重复上述扫描步骤直至完成整个接触界面的扫描时停止;第四步,接触应力计算pc机根据超声侧波信号与接触应力之间的关系自动计算出接触界面的应力分布。
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