[发明专利]一种适用于识别连接结合面参数的方法与系统

摘要

本发明公开了一种适用于识别连接结合面参数的方法与系统，本发明的参数识别测试系统能够测试机械结构的各类性质结合面，包括固定结合面(如焊接)，活动结合面(螺纹连接)，相对运动结合面(如滑动，旋转)；涵盖范围广；本发明还考虑了各连接的黏弹性单元间关系及其动力学的连续性，且考虑了结合面的本身的力学属性与物理属性，比如结合面尺寸，以监测传感器布置点代替结合面点的变形，测量准确；最后采用多尺度多层次的测试结构与校正方法，使其计算效率与监测精度均能够达到工程应用要求。

主权项

1.一种适用于识别连接结合面参数的方法，其特征在于，包括力锤，力锤连接数据采集和数据处理系统，数据采集和数据处理系统连接有结合面结构和传感器结构，结合面结构连接有激振器，激振器连接有信号发生器；所述结合面结构包括第一零件、第二零件及第一零件和第二零件之间的结合面；所述传感器结构包括加速度传感器组、速度传感器组、位移传感器组和力传感器；第一零件底面两侧连接有刚体，刚体连接加速度传感器组；所述加速度传感器组包括不少于3个加速度传感器形成的加速度矩阵，加速度矩阵为平面状或立体状；第一零件顶部的边侧连接有第一速度传感器；第一零件顶部的一侧连接有第一位移传感器，第一零件顶部的另一侧连接有第二位移传感器，第一位移传感器和第二位移传感器对称设置；第二零件底部的一侧连接有第二速度传感器，另一侧连接有第三速度传感器；第二零件底部的中部连接有力传感器；所述速度传感器组包括第一速度传感器、第二速度传感器和第三速度传感器；位移传感器组包括第一位移传感器和第二位移传感器；具体包括如下步骤：对于单自由度系统，计算步骤如下：步骤一)建立第一零件—结合面—第二零件的动力学模型：速度为：其中，x_i表示i部件的位移矩阵；表示i部件速度；t₁表示时间开始点；t₂表示时间结束点；i表示对应的零件或者结合面加速度为：其中，表示i部件的加速度；力矩阵为：其中，F_i表示i部件的力矩阵；M_i表示i部件的质量；C_i表示i部件的阻尼比；K_i表示i部件的刚度矩阵；含有结合面结构的组合结构的动力学方程为：其中，1表示第一零件，2表示结合面；3表示第二零件；忽略结合面的质量则可得:结合面的应力矩阵如下所示:其中σ表示结合面应力矩阵，F₂表示结合面的面压力，A表示结合面的面积；E表示单位矩阵，C₂表示结合面的阻尼矩阵；表示结合面的速度矩阵结合面的面压力F₂为：[C₂[K₂]+[K₂]]{x₂}＝{F₂}；   (7)根据公式5‑7即可得到结合面刚度K₂，与阻尼比C₂。