应变传感器布置制造技术

用于测量构件的应变的方法包括：确定应变传感器在构件上的优选位置和在构件上处于优选位置的应变传感器的优选特征尺寸和取向；以及以优选特征尺寸和取向将应变传感器打印于构件上的优选位置处。

【技术实现步骤摘要】
应变传感器布置
本公开大体上涉及用于在构件上提供应变传感器的系统和方法。
技术介绍
确定构件的特定方面上的应变可允许例如构件的安装者确认构件正确地安装于结合构件的机器内，或允许制造商确认构件适当地设计成承受操作力。例如，大于构件上的预期应变的应变可向安装者或制造商发出信号：构件未恰当地安装或构件可在正常操作条件下过早地磨损。然而，某些构件可具有非线性且非平面的几何结构和导致具有相对集中的应变梯度的不均匀的应变场的载荷。具有预定形状和大小的常规应变传感器可能不能够确定这样的相对集中的应变梯度上面的应变，因为，常规应变传感器返回跨越整个其大小/感测区域的平均应变。而且，非线性且非平面的几何结构可能导致从构件到应变传感器的相对较低或不同的应变传递比。这些问题中的每个可能导致对于构件有不准确的应变读数。因此，用于更准确地确定在构件上并且特别地在构件的非线性且非平面的几何结构上面的应变的系统和方法将是有用的。
技术实现思路
各方面和优点将在下文的描述中部分地阐明，或可从描述显而易见，或可通过实践本专利技术而得知。在本公开的示范性方面，提供一种用于测量构件的应变的方法。该方法包括：确定应变传感器在构件上的优选位置和在构件上处于优选位置的应变传感器的优选特征尺寸和取向；以及以优选特征尺寸和取向将应变传感器打印于构件上的优选位置处。在某些示范性方面，确定应变传感器在构件上的优选位置和在构件上处于优选位置的应变传感器的优选特征尺寸和取向包括对构件进行建模。例如，在某些示范性方面，对构件进行建模包括执行对构件上的应变的迭代计算机分析，以确定应变传感器在构件上的优选位置和在构件上处于优选位置的应变传感器的优选特征尺寸和取向。例如，在某些示范性方面，执行对构件的迭代计算机分析包括对使应变传感器的模拟位置、应变传感器的模拟大小、应变传感器的模拟取向或这些参数的组合改变的多个场景进行建模，以确定应变传感器的优选位置、应变传感器的优选特征尺寸、应变传感器的优选取向或这些参数的组合。例如，在某些示范性方面，执行对构件的迭代计算机分析包括对使应变传感器的模拟位置、应变传感器的模拟大小以及应变传感器的模拟取向改变的多个场景进行建模，以确定应变传感器的优选位置、应变传感器的优选特征尺寸以及对于应变传感器的优选取向。例如，在某些示范性方面，对构件进行建模包括执行对构件上的应变的迭代计算机分析，以确定应变传感器在构件上的优选位置和在构件上处于优选位置的应变传感器的优选特征尺寸和取向，以便提供从构件到应变传感器的期望的应变传递。在某些示范性方面，确定应变传感器在构件上的优选位置和在构件上处于优选位置的应变传感器的优选特征尺寸和取向包括确定构件上的具有基本上均匀的应变的区域。例如，在某些示范性方面，以优选特征尺寸和取向将应变传感器打印于构件上的优选位置处包括在构件上的具有基本上均匀的应变的区域内打印应变传感器。在某些示范性方面，确定应变传感器在构件上的优选位置和在构件上处于优选位置的应变传感器的优选特征尺寸和取向包括：确定指示高应变的表面特征部；确定该表面特征部上面的区域内的应变梯度；以及使应变传感器的优选特征尺寸与所确定的应变梯度相关。例如，在某些示范性方面，确定应变传感器在构件上的优选位置和在构件上处于优选位置的应变传感器的优选特征尺寸和取向进一步包括：确定表面特征部上面的区域内的应变取向；以及使应变传感器的优选取向与所确定的应变取向相关。在某些示范性方面，确定应变传感器在构件上的优选位置和在构件上处于优选位置的应变传感器的优选特征尺寸和取向进一步包括确定应变传感器的优选形状，并且其中，以优选特征尺寸和取向将应变传感器打印于构件上的优选位置处进一步包括以优选形状打印应变传感器。例如，在某些示范性方面，以优选形状打印应变传感器包括将应变传感器打印成具有非线性的中线。在某些示范性方面，确定应变传感器在构件上的优选位置和在构件上处于优选位置的应变传感器的优选特征尺寸和取向包括确定多个应变传感器在构件上的优选位置和在构件上处于相应的优选位置的多个应变传感器的优选特征尺寸和取向，并且其中，以优选特征尺寸和取向将应变传感器打印于构件上的优选位置处包括将多个应变传感器以其相应的优选特征尺寸且以其相应的优选取向打印于其在构件上的相应的优选位置处。例如，在某些示范性方面，相应的多个应变传感器的优选特征尺寸中的每个是与别个不同的。在某些示范性方面，构件是燃气涡轮发动机的具有非平面的表面的构件。在某些示范性方面，以优选特征尺寸且以优选取向将应变传感器打印于构件上的优选位置处包括利用包括含铬的合金颗粒的气溶胶墨而使用基于气溶胶的直接写入过程来将应变传感器打印于构件上。在本公开的示范性实施例中，一种提供用于测量构件的应变的系统。该系统包括：打印机，其包括雾化器和打印头，打印头流通地连接到雾化器，以便从雾化器接收气溶胶墨；以及控制系统，其可与打印机一起操作，控制系统包括存储器和一个或多个处理器，存储器存储指令，这些指令在由一个或多个处理器执行时，使得该系统：确定应变传感器在构件上的优选位置和在构件上处于优选位置的应变传感器的优选特征尺寸和取向；以及以优选特征尺寸且以优选取向将应变传感器打印于构件上的优选位置处。在某些示范性实施例中，气溶胶墨包括含铬的合金颗粒。在某些示范性实施例中，在确定应变传感器在构件上的优选位置和在构件上处于优选位置的应变传感器的优选特征尺寸和取向中，该系统配置成对构件进行建模。例如，在某些示范性实施例中，在对构件进行建模中，该系统配置成执行对构件上的应变的迭代计算机分析，以确定应变传感器在构件上的优选位置和在构件上处于优选位置的应变传感器的优选特征尺寸和取向。技术方案1.一种用于测量构件的应变的方法，所述方法包括：确定应变传感器在所述构件上的优选位置和在所述构件上处于所述优选位置的所述应变传感器的优选特征尺寸和取向；以及以所述优选特征尺寸和取向将所述应变传感器打印于所述构件上的所述优选位置处。技术方案2.根据技术方案1所述的方法，其中，确定所述应变传感器在所述构件上的所述优选位置和在所述构件上处于所述优选位置的所述应变传感器的所述优选特征尺寸和取向包括对所述构件进行建模。技术方案3.根据技术方案2所述的方法，其中，对所述构件进行建模包括执行对所述构件上的应变的迭代计算机分析，以确定所述应变传感器在所述构件上的所述优选位置和在所述构件上处于所述优选位置的所述应变传感器的所述优选特征尺寸和取向。技术方案4.根据技术方案3所述的方法，其中，执行对所述构件的所述迭代计算机分析包括对使所述应变传感器的模拟位置、所述应变传感器的模拟大小、所述应变传感器的模拟取向或这些参数的组合改变的多个场景进行建模，以确定所述应变传感器的所述优选位置、所述应变传感器的所述优选特征尺寸、所述应变传感器的所述优选取向或这些参数的组合。技术方案5.根据技术方案3所述的方法，其中，执行对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于测量构件的应变的方法，所述方法包括：/n确定应变传感器在所述构件上的优选位置和在所述构件上处于所述优选位置的所述应变传感器的优选特征尺寸和取向；以及/n以所述优选特征尺寸和取向将所述应变传感器打印于所述构件上的所述优选位置处。/n

【技术特征摘要】
20190401 US 16/3721371.一种用于测量构件的应变的方法，所述方法包括：
确定应变传感器在所述构件上的优选位置和在所述构件上处于所述优选位置的所述应变传感器的优选特征尺寸和取向；以及
以所述优选特征尺寸和取向将所述应变传感器打印于所述构件上的所述优选位置处。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述应变传感器在所述构件上的所述优选位置和在所述构件上处于所述优选位置的所述应变传感器的所述优选特征尺寸和取向包括对所述构件进行建模。


3.根据权利要求2所述的方法，其中，对所述构件进行建模包括执行对所述构件上的应变的迭代计算机分析，以确定所述应变传感器在所述构件上的所述优选位置和在所述构件上处于所述优选位置的所述应变传感器的所述优选特征尺寸和取向。


4.根据权利要求3所述的方法，其中，执行对所述构件的所述迭代计算机分析包括对使所述应变传感器的模拟位置、所述应变传感器的模拟大小、所述应变传感器的模拟取向或这些参数的组合改变的多个场景进行建模，以确定所述应变传感器的所述优选位置、所述应变传感器的所述优选特征尺寸、所述应变传感器的所述优选取向或这些参数的组合。


5.根据权利要求3所述的方法，其中，执行对所述构件的所述迭代计算机分析包括对使所述应变传感器的模拟位置、所述应变传感器的模拟大小以及所述应变传感器的模拟取向改变的多个场景进行建模，以确定所述应变传感器的所述优选位置、所述应变传感器的所述优选特征尺寸以及所述应变传...

【专利技术属性】
技术研发人员：L勒菲弗，CF迪比亚，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US