一种大跨度梁挠曲变形测量方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及挠曲变形测量方法，特别是涉及一种用于大跨度梁受载后挠曲变形测量方法。
【背景技术】
[0002]两端简支或固支的大跨度横梁在受到自重或者外载荷的作用后，会发生挠曲变形，挠曲变形量的大小取决于横梁的刚度。这个刚度值是反映结构件力学性能的重要参数之一。为了测量大跨度结构件的刚度，可以通过测量挠曲变形量的大小进行评判。比如汽车车身结构在受到垂向载荷后，车身纵梁会发生挠曲变形。为了研究车身结构的静刚度性能，需要测量纵梁的挠曲曲线。
[0003]现有测量方法是在纵梁下端间隔布置一定数量的位移传感器，通过测量这些离散测点的变形量，拟合出纵梁的挠曲曲线。这种测量方法需要布置数量较多的位移传感器，且受限于布置的传感器数量多少，无法准确获得车身纵梁的挠曲曲线。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种测量成本低、测试精度高、可实现跨度区间内连续性测量的挠曲变形测量方法及检测装置，以解决现有方法需布置大量位移传感器且测量得到的挠曲曲线不准确的问题。
[0005]为了达到上述目的，本发明的技术方案如下:
一种大跨度梁挠曲变形测量方法，所述方法是在被测对象下端布置一个平行于被测对象的位移传感器和一个垂直于被测对象的位移传感器，使平行于被测对象的位移传感器固定，移动垂直于被测对象的位移传感器，平行于被测对象的位移传感器的数据即为挠曲曲线上每个数据点的横坐标值，用于判断当前测点的X轴坐标值，垂直于被测对象的位移传感器数据即为挠曲曲线上每个数据点的纵坐标值，两个坐标值即构成了挠曲曲线上的每个数据点，用于测量当前测点测得的挠曲变形值，计算机获取两个传感器测得的数据并拟合，即可绘制连续的挠曲曲线。
[0006]该方法通过两个位移传感器实现了挠曲曲线的准确拟合，得到了传统测量方法需要无数个位移传感器才可能得到的结果，测量成本低，测试精度高，可实现跨度区间内连续性测量。
【附图说明】
[0007]图1是本发明所述方法的测量原理图；其中I为被测对象，2为平行于被测对象的位移传感器，3为垂直于被测对象的位移传感器，4为AB测点之间的挠曲曲线。
[0008]图2是实现本方法的一种全自动检测装置；其中5为驱动电机、6为限位光电开关、7为档板、8为导轨、9为滚珠丝杠、10为可移动工作台。
【具体实施方式】
[0009]以下结合附图进一步说明本发明:
如图1所示，被测对象I受到外载荷F的作用，会发生挠曲变形，为了测量跨度AB之间的挠曲曲线，本发明所述方法是在被测对象I下端布置一个平行于被测对象的位移传感器2和一个垂直于被测对象的位移传感器3，平行于被测对象的位移传感器2固定于A点，在A至B点之间移动垂直于被测对象的传感器3，此时，平行于被测对象的位移传感器2可以判断垂直于被测对象的位移传感器3的当前位置，垂直于被测对象的位移传感器3测量当前测点C的挠曲变形量。将传感器2与3测得的数据对返回计算机，在XOY坐标中绘图，即可得到被测对象I的AB测点之间的挠曲曲线4。
[0010]为本发明方法可以采用一种全自动的测量装置实现。如图2所示，装置由驱动电机5、导轨8、滚珠丝杠9、可移动工作台10、第一位移传感器2、第二位移传感器3和计算机；驱动电机5连接驱动滚珠丝杠9，可移动工作台10安装在滚珠丝杠9上，并与导轨8配合，可沿导轨移动，第一位移传感器2固定在导轨8的端部，平行于被测对象安装，第二位移传感器3固定在可移动工作台10上，垂直于被测对象的安装；第一位移传感器2和第二位移传感器3与计算机信号连接。
[0011]该装置可以实现垂直于被测对象的位移传感器3的自动移动，工作时，计算机控制驱动电机5作旋转运动，带动滚珠丝杠9作旋转运动，从而带动可移动工作台10在导轨8上作直线运动。测量时，平行于被测对象的位移传感器2返回计算机的数据即为挠曲曲线4上每个数据点的横坐标值；垂直于被测对象的位移传感器3返回计算机的数据即为挠曲曲线4上每个数据点的纵坐标值；两者即构成了挠曲曲线4上的每个数据点。工作时，可移动工作台10缓慢移动过程中，传感器2和3不停向计算机返回测量数据，在平面坐标XOY上绘制这些坐标点，即可拟合得到准确的挠曲曲线4。为了准确测量跨度AB之间的挠曲曲线4，并保证试验设备的安全，在在导轨8两端安装有挡板7，在两端挡板7上各安装有一个限位光电开关6，限位光电开关6的感应区域极限点调整为测量跨度的A点与B点。测量时，当可移动工作台10到达测量区间的两个极限点A点与B点，并进入限位光电开关6的感应区域，光电开关输出开关量信号，该信号被输入驱动电机控制器，从而控制驱动电机5停止转动。
【主权项】
1.一种大跨度横梁挠曲变形测量方法，所述方法是在被测对象下端布置一个平行于被测对象的位移传感器和一个垂直于被测对象的位移传感器，使平行于被测对象的位移传感器固定，移动垂直于被测对象的位移传感器，平行于被测对象的位移传感器的数据即为挠曲曲线上每个数据点的横坐标值，用于判断当前测点的X轴坐标值，垂直于被测对象的位移传感器数据即为挠曲曲线上每个数据点的纵坐标值，两个坐标值即构成了挠曲曲线上的每个数据点，用于测量当前测点测得的挠曲变形值，计算机获取两个传感器测得的数据并拟合，即可绘制连续的挠曲曲线。2.一种大跨度横梁挠曲变形测量装置，其特征在于，装置由驱动电机(5)、导轨(8)、滚珠丝杠(9 )、可移动工作台(10 )、第一位移传感器(2 )、第二位移传感器(3 )和计算机；驱动电机(5 )连接驱动滚珠丝杠(9 )，可移动工作台(10 )安装在滚珠丝杠(9 )上，并与导轨(8 )配合，可沿导轨移动，第一位移传感器(2)固定在导轨(8)的端部，平行于被测对象安装，第二位移传感器(3)固定在可移动工作台(10)上，垂直于被测对象的安装；第一位移传感器(2)和第二位移传感器(3)与计算机信号连接。3.根据权利要求1所述的大跨度横梁挠曲变形测量装置，其特征在于，还包括限位光电开关(6 )和档板(7 )，在导轨(8 )两端安装有挡板(7 )，挡板(7 )上各安装有一个限位光电开关(6)，限位光电开关(6)的感应区域极限点调整为测量跨度的A点与B点，限位光电开关(6)输出的开关量信号被输入驱动电机控制器，从而控制驱动电机(5)停止转动。
【专利摘要】本发明提出一种大跨度横梁挠曲变形测量方法，是在被测对象下端布置一个平行于被测对象的位移传感器和一个垂直于被测对象的位移传感器，使平行于被测对象的位移传感器固定，移动垂直于被测对象的位移传感器，平行于被测对象的位移传感器的数据即为挠曲曲线上每个数据点的横坐标值，用于判断当前测点的X轴坐标值，垂直于被测对象的位移传感器数据即为挠曲曲线上每个数据点的纵坐标值，两个坐标值即构成了挠曲曲线上的每个数据点，用于测量当前测点测得的挠曲变形值，计算机获取两个传感器测得的数据并拟合，即可绘制连续的挠曲曲线。该方法通过两个位移传感器实现了挠曲曲线的准确拟合，测量成本低，测试精度高，可实现跨度区间内连续性测量。
【IPC分类】G01B21/32
【公开号】CN105180887
【申请号】CN201510644694
【发明人】邓承浩, 苏琳珂, 李宗华, 刘卫国
【申请人】重庆长安汽车股份有限公司, 重庆长安新能源汽车有限公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年10月8日