[发明专利]适用于不同结构件的刚度试验设备及其试验方法

说明书

本发明提供了一种适用于不同结构件的刚度试验设备，包括：测量装置、加载装置、固定装置和平台；其中，固定装置包括多个支撑工装，被测组件通过支撑工装固定在平台上，加载装置用于为被测组件提供加载环境，测量装置用于测量被测组件的位移参数；以垂直于被测组件的方向为X轴，以平行于被测组件的方向为Y轴，以被测组件的高度方向为Z轴。本发明还提供了一种适用于不同结构件的刚度试验方法。本发明利用液压式多点协调作动器加载和高精度位移传感器测量，不仅保证了刚度试验的准确性、稳定性，提高了工作效率，而且通过灵活组合可对各种复杂结构件依次进行多种工况的刚度试验，实现了刚度试验一体化，测量方便，操作简易。

技术领域

本发明涉及刚度测试技术领域，具体地，涉及一种适用于不同结构件的刚度试验设备及其试验方法。

背景技术

随着卫星结构系统研究技术的不断发展，其结构刚度等力学性能的要求也在不断拓展，因此出现了许多形状怪异的组件。由于结构奇特，目前的仿真分析仍存在较大误差。为保证其在轨工作的稳定性，必须进行拉压弯扭的刚度测试，验证其力学特性。而传统的拉压试验机无法满足其试验环境，现有的测试方法或无法兼顾所有工况，或对象固定且装置复杂。

经过检索，专利文献CN108871964A公开了一种橡胶块刚度试验装置，包括箱体、箱盖、上板和下板，所述箱体内部上端安装有液压杆，所述液压杆下端安装有上板，所述箱体内部下端安装有底座，所述底座上端安装有下板，所述下板上方和上板下方均开设有螺孔，所述螺孔内均安装有拉钩，所述拉钩下端开设有螺纹，所述箱体右端上下两侧安装有合页，所述合页右侧安装有箱门，且箱门通过合页与箱体活动连接。该现有技术通过把手拉动箱门绕合页与箱体进行闭合来测量橡胶块的刚度，但是不足之处在于只能测试拉压刚度。

专利文献CN202171532U公开了一种轮胎耦合刚度试验机，该试验机包括竖直躯干,垂直加载机构,纵向加载机构,侧向加载机构,扭转加载机构,轮胎侧倾定位机构,六分力传感器,基座,所述的竖直躯干和基座构成机体,竖直加载机构通过竖直导轨连接在竖直躯干上,纵向加载机构,侧向加载机构和扭转加载机构共同构成的三向加载台设置在基座上,六分力传感器通过固定于竖直加载机构上，轮胎侧倾定位机构与六分力传感器相连。该现有技术的不足之处在于仅能针对轮胎的刚度进行测试，仪器复杂且无法适应复杂多变的结构组件。

专利文献CN108827654A公开了一种白车身弯曲刚度测试加载装置和弯曲刚度测试系统，包括至少一套弯曲加载组件，弯曲加载组件包括左升降支座总成、右升降支座总成、加载梁、传力杆总成、平衡梁和一对加力锥；加载梁与左升降支座总成、右升降支座总成铰接构成门型架，传力杆总成的上端球铰在加载梁的中点，传力杆总成的下端球铰在平衡梁的中点，平衡梁的两端分别与各自对应的加力锥球铰，传力杆总成对准白车身纵向轴线，加载梁和平衡梁处于水平状态，平衡梁与白车身横向平行。该现有技术的不足之处在于仅能针对白车身进行弯曲刚度的测试，并无法适应复杂多变的结构组件。

因此，亟需研发涉及一种能够适用于各类结构组件的刚度试验方法，降低试验的复杂程度，在保证力的准确性和稳定性的情况下提高工作效率。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种适用于不同结构件的刚度试验设备及其试验方法，能够实现刚度试验一体化，并在保证准确性和稳定性精度的同时对不同结构件进行刚度测试，从而提高工作效率。

根据本发明提供的一种适用于不同结构件的刚度试验设备，包括：测量装置、加载装置、固定装置和平台；其中，固定装置包括多个支撑工装，被测组件通过支撑工装固定在平台上，加载装置用于为被测组件提供加载环境，测量装置用于测量被测组件的位移参数；以垂直于被测组件的方向为X轴，以平行于被测组件的方向为Y轴，以被测组件的高度方向为Z轴。

优选地，加载装置包括作动器和加载头，加载头设置在作动器的一端并与被测组件紧固连接，形成作动器-加载头-被测组件的传力路径；作动器用于做伸长或收缩运动。