[发明专利]一种具有蜂窝强度在线测量功能的拉伸设备及其测量方法

说明书

一种具有蜂窝强度在线测量功能的拉伸设备及其测量方法，它涉及蜂窝结构拉伸成型技术领域。本发明为解决现有蜂窝拉伸成型过程中，孔格对边距常采用经验法确定，不能精确控制，进而影响成型蜂窝的强度的问题。拉伸设备包括机架、控制器和两组拉伸移动机构，两组拉伸移动机构相对设置在机架上，每组拉伸移动机构分别与控制器连接。测量方法：安装蜂窝块；调整初始位置；输入参数；计算所需对边距；蜂窝拉伸；拉伸停止并保持；移动架回移；判断回弹；计算对边距；计算再次拉伸对边距；对增加量进行判断。本发明用于蜂窝结构拉伸成型。

技术领域

本发明涉及蜂窝结构拉伸成型技术领域，具体涉及一种具有蜂窝强度在线测量功能的拉伸设备及其测量方法。

背景技术

蜂窝结构是覆盖二维平面的最佳拓扑结构，因其质量轻、比强度高在许多领域有着广泛应用。影响蜂窝轴向强度的因素有蜂窝材质和孔格尺寸。当蜂窝材质和孔格尺寸确定时，孔格对边距影响蜂窝强度。在现有蜂窝拉伸成型过程中，孔格对边距常采用经验法确定，不能精确控制，进而影响成型蜂窝的强度。

发明内容

本发明为了解决现有蜂窝拉伸成型过程中，孔格对边距常采用经验法确定，不能精确控制，进而影响成型蜂窝的强度的问题，进而提出一种具有蜂窝强度在线测量功能的拉伸设备及其测量方法。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：

一种具有蜂窝强度在线测量功能的拉伸设备包括机架、控制器和两组拉伸移动机构，两组拉伸移动机构相对设置在机架上，每组拉伸移动机构分别与控制器连接。

一种具有蜂窝强度在线测量功能的拉伸设备的测量方法包括如下步骤：

步骤一：安装蜂窝块：将两组拉伸移动机构中的拉伸耳朵的连接端分别连接在待拉伸的蜂窝块两个端面上，然后将拉伸耳朵的安装端插装在蜂窝安装座上，并用销轴进行固定；

步骤二：调整初始位置：调整导向块和滑块的位置，使拉伸耳朵伸直展开，同时保证蜂窝块不展开，然后在控制器上将拉伸位移清零；

步骤三：输入参数：在控制器上输入蜂窝块的箔材参数、叠加张数、孔格尺寸和期望蜂窝强度；

步骤四：计算所需对边距：根据输入的期望蜂窝强度，计算出蜂窝块孔格对边距：

蜂窝强度的计算方法：根据输入的材质和孔格参数，计算蜂窝强度，蜂窝强度与对边距的关系式为：

其中公式(I)中，σ为蜂窝静压强度，σ_s为蜂窝基材的屈服强度，h为双倍厚度边长，l为边长，t为箔材厚度，h、l、t均为蜂窝的孔格参数，当蜂窝块制作完成时，即可确定的参数，c为孔格对边距，在拉伸过程中对c进行改变，即可实现蜂窝强度变化；

蜂窝孔格对边距的测算方法：因为蜂窝成型过程，所有蜂窝变形相同，所以可以根据拉伸距离推算出孔格对边距，具体为：

c＝2d/p (II)

其中公式(II)中，c为蜂窝对边距，d为拉伸设备的拉伸位移，p为蜂窝块8箔材叠加张数；

步骤五：蜂窝拉伸：通过控制器启动两个电机正转使两个移动架向外侧移动，开始拉伸；

步骤六：拉伸停止并保持：当蜂窝强度满足输入设定值时，设备停止，并保持1min，此时对边距为c_n；

步骤七：移动架回移：通过控制器启动两个电机反转使两个移动架回移，在回移过程中检测电机力矩；

步骤八：判断回弹：如果电机力矩不变，说明蜂窝块无回弹，在每个移动架相对于拉伸位置分别回移50mm后，设备停止并报警，拆除销轴，取下蜂窝块，整个测量过程结束；如果电机力矩逐渐变小，说明蜂窝块有回弹，则需进行后续步骤操作；