[发明专利]一种热载荷下回转体结合面接触参数的检测方法与系统

权利要求书

1.一种热载荷下回转体结合面接触参数的检测系统，由四个模块组成，分别是：热加载模块、温度检测模块、工件移动平台、超声检测模块，其中，热加载模块与工件移动平台连接，将热量以不同的形式加载到工件上；温度检测模块也与工件移动平台连接，检测热加载过程中工件的温度变化；超声波检测模块与工件移动平台连接，检测热加载过程中工件结合面处的超声回波信号。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，热加载模块，包括防水加热片与稳压电源。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，温度检测模块，包括防水热电阻与温度巡检仪。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，工件移动平台，包括三个方向上的移动平台。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，超声波检测模块包括超声波脉冲发射接收器、水浸式聚焦超声波探头和高性能示波器。

6.一种热载荷下回转体结合面接触特性检测方法，其特征在于，

1)制作两个相同的轴套和一个轴，并将其中一个轴与轴套装配好，结合面处使用密封蜡密封，将另外一个轴套两端用密封胶密封，防止进水；

2)防水加热片布置：根据被测工件的传热方式，在装配体上放置防水加热片，由外向内传热时紧贴配合工件的外表面布置与外表面形状相同的防水加热片，由轴线向外传热时在配合工件内轴两端面布置防水加热片，由轴一端向另一端及外表面传热时在轴的一端布置圆形防水加热片；

3)热电阻布置：在工件两端、外圆表面布置热电阻并与温度巡检仪相连以获得热加载时工件的实际温度，在靠近工件的水中布置热电阻用于检测水的温度T₀；

4)启动热加载模块对装配体进行加热，并观测由热电阻获得的工件实际温度，待其达到指定温度且不随时间变化时，利用超声探头扫描结合面，得到结合面处超声波回波信号幅值矩阵H_i；

5)在密封好的单个轴套上布置加热片及热电阻，对轴套加热使水的温度达到T₀，利用超声波探头扫描轴套上结合面，回波信号幅值矩阵H₀。并利用下式计算反射率：

R=HiH0]]>

6)接触刚度计算，利用下式及反射率矩阵R可计算结合面接触刚度：

|R|=11+(2K/ωz)]]>

7)根据射率-压力曲线及反射率矩阵R得到结合面上的压力分布。