[发明专利]一种棱柱状管道轴向弯扭形变测量计算方法

说明书

本发明公开了一种棱柱状管道轴向弯扭形变测量计算方法。所述测量计算方法包含三个弯曲度计算参数和两个扭转度计算参数的测量计算，具体测量计算方法包含如下步骤：检测获取管道沿轴线各截面的外轮廓上各测点的坐标测量值，并计算各截面质心坐标；利用各截面质心计算管道轴向弯曲度第一计算参数；利用各截面质心在基准平面投影点计算管道轴向弯曲度第二计算参数和第三计算参数；利用计算的各截面边的方程和顶点坐标在基准平面上投影，计算建立管道轴向扭转度第一计算参数和第二计算参数。本发明通过检测管道各截面质心建立多个棱形管道轴向弯曲度计算参数，用截面拟合计算边和顶点在基准平面上的投影建立多个棱形管道轴向的扭转度计算参数；充分利用了各截面全部检测点信息，同时多个计算参数能更加全面反映管道弯扭形变状态，提高棱形管道轴向弯扭形变测量判定的准确性。

技术领域

本发明属于检测技术领域，特别涉及一种棱柱状管道轴向弯扭形变测量计算方法。

背景技术

棱柱状管道及相关管状类零件在工业生产中应用广泛，在复杂的工况环境中，由于高温、高压以及机械挤压等因素的作用下会使管道发生形变，致使其失去工作能力。因此，需要对管道及管状类零件进行精确的检测并做出计算判定。通过传感器检测获得管道外轮廓上各检测点的坐标值，通过一定的测量计算方法对各检测点坐标值进行处理，得到反映管道轴向弯扭形变的各项计算参数。

现有的测量计算方法中，管道轴向弯扭形变测量计算参数不完善，不能准确反映管道实际形变情况。对于轴向弯曲度的测量计算，使用各截面相邻检测点的关系建立计算参数，未考虑截面整体情况，计算参数不足，对轴向弯曲度的测量计算不够准确；对于轴线扭转度的测量计算，未见有较针对性的测量计算方法。因此，为了对管道弯扭形变做出准确的评估，需要建立完善的测量测量计算方法。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明提出了一种棱柱状管道轴向弯扭形变测量测量计算方法，用于完善管道弯扭形变测量测量计算方法，提高管道形变评估的准确性。

本发明为了实现上述目的，提出一种棱柱状管道轴向弯扭形变测量计算方法，所述测量计算方法包含三个弯曲度计算参数和两个扭转度计算参数，所述测量计算方法具体包含如下步骤：

(1)检测获取管道沿轴线各截面的外轮廓上各测点的坐标测量值其中j为各截面序号，i为截面上测点序号；

(2)通过所述各截面的外轮廓上各测点的坐标测量值计算各截面质心坐标

(3)计算管道轴向上包容所述各个截面质心的最小圆柱面直径值，作为管道轴向弯曲度第一计算参数

(4)沿管道理论轴线方向，将所述各截面质心投影到基准平面上，计算各质心投影点的最小包络圆半径值，作为管道轴向弯曲度第二计算参数r_m；

(5)计算所述各质心投影点的最小包络圆圆心O₂(x_e,y_e)，以理论截面的质心与所述最小包络圆圆心O₂(x_e,y_e)的距离值，作为管道轴向弯曲度第三计算参数h，

(6)通过所述各截面的外轮廓上各测点的坐标测量值拟合计算得到各截面检测边方程其中k为截面边序号；再将截面各边投影到基准平面上，在基准平面上各截面对应投影边夹角的最大值为管道轴向扭转度第一计算参数

其中，m和n为截面序号，m＝1,2,3……，n＝1,2,3……

(7)通过所述各截面的外轮廓上各测点的坐标测量值计算得到各截面检测顶点坐标其中l为截面顶点序号；将所述各截面检测顶点投影到基准平面，各截面对应顶点在基准平面上与理论质心连线所成最大圆心角