【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及螺栓应力测试，尤其涉及一种基于模拟工况的螺栓动态应力测试分析装置。
技术介绍
1、螺栓，作为一种紧固件，将两个或多个部件紧密地连接在一起，广泛应用于各行各业。在安全要求高的领域，如道路桥梁、航天飞机和汽车制造等行业，对螺栓的质量要求极其严格，在正式使用之前需要对螺栓进行模拟测试，确保质量性能达标。
2、螺栓应力是体现螺栓质量的一个重要性能指标，是指螺栓受到拉伸或压缩产生显著塑性变形时所产生的力，单位为牛顿/平方米(n/m2)。螺栓应力过小会导致连接不牢固、松动；应力超过可承载的应力时会导致螺栓断裂。螺栓可承载应力不仅与自身内部因素有关，例如材料、加工工艺和安装方式，还与外部使用环境有关，例如温度、振动频率以及扭力。
3、目前，多数螺栓应力测试方法和设备均是采用液压缸挤压的方式使得螺栓产生压缩形变，再使用超声波检测仪测量出螺栓应力，如公开号为cn119164524a的专利文献。然而，螺栓在真实使用时是通过扳手扭紧产生拉伸形变，且可能处于高温、高频振动环境下，例如地铁直线电机长时间处于高温、高频振动的环境下，这些环境因素会导致加速紧固件磨耗和失效，甚至引起电机整体结构的松散、开裂、断裂等现象。
4、因此，此类型应力测试方法和设备未考虑和分析温度、振动频率和扭力等外部因素对应力的影响，难以测试出螺栓在真实工况下的可承载应力，并且通常依靠人工记录，引入人为误差，不能动态、连续地测量应力，具有一定的局限性。另外，螺栓的工作温度、振动频率和扭力是动态变化的，螺栓应力也会随之变化，该变化是一个
5、为了克服上述方法的局限性，研制一种基于模拟工况的螺栓动态应力测试分析装置，能够控制螺栓测试时的温度、振动频率和扭力等因素，模拟螺栓真实的使用环境，能够动态、连续、自动地测量螺栓应力，实现减少人工操作、提升检测效率和减少检测误差的目的。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种基于模拟工况的螺栓动态应力测试分析装置，该装置用于模拟和控制螺栓工作环境的温度、振动频率和扭力，动态、连续地测量螺栓应力并记录应力的变化过程，使得测试结果更加符合真实工作环境、更加准确。
2、本专利技术的目的通过以下的技术方案来实现：
3、一种基于模拟工况的螺栓动态应力测试分析装置，包括：
4、振动模拟器、螺栓固定装置、可控恒温恒湿室、超声波应力传感器、超声波发生器与工控机；
5、所述振动模拟器，用于测试待测螺栓的振动频率对螺栓应力的影响；
6、所述螺栓固定装置，与扳手结合，实现螺栓应力测试时，对扭力的控制；
7、所述可控恒温恒湿室，用于实现螺栓应力测试时，产生对应的温度和湿度，并测试对应环境下温度和湿度对待测螺栓应力的影响；
8、所述超声波发生器，用于设置待测螺栓材料和长度参数；
9、所述工控机，用于对所述振动模拟器、可控恒温恒湿室、螺栓固定装置、超声波应力传感器及超声波发生器的控制，以及实时采集和记录超声波发生器的应力数据。
10、进一步地，所述振动模拟器安装固定在地面上；并由偏心电机、缓冲弹簧、固定安装平台和柔性密封部件组成；所述偏心电机用于产生不同的振动频率，并通过不同的振动频率测试待测螺栓的应力影响。
11、进一步地，所述螺栓固定装置安装固定在固定安装平台上，固定安装平台通过柔性密封部件与所述可控恒温恒湿室密封连接，用于可控恒温恒湿室对温度和湿度的控制。
12、进一步地，所述待测螺栓配合电动扳手扭紧在螺栓固定装置上；其中，螺栓固定装置配有多种不同规格的螺孔工位，用于同时测试对应规格和对应不同扭紧力状态下的应力。
13、进一步地，所述超声波应力传感器的一端通过耦合剂与待测螺栓紧密连接，另一端与所述超声波发生器连接。
14、进一步地，所述工控机通过连接线与振动模拟器、可控恒温恒湿室、超声波应力传感器和超声波发生器连接。
15、进一步地，所述超声波发生器与工控机连接，并将应力数据传输至工控机。
16、与现有技术相比，本专利技术的一个或多个实施例可以具有如下优点：
17、通过恒温室、振动模拟器和螺栓固定支架等硬件结构，使得在测量螺栓应力时，能够控制测试温度、振动频率和扭力等相关因素，模拟螺栓真实的工作环境，使得测量结果更加符合真实情况，更加准确。
18、通过工控机连接恒温室、振动模拟器和超声波发生器等硬件，能够控制温度、振动和扭力的变化，实现动态、连续地测试和分析螺栓应力的变化情况。
19、实时采集应力信号，控制软件自动记录螺栓的应力，操作方便，减少人工操作，提升测试效率。
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1.一种基于模拟工况的螺栓动态应力测试分析装置，其特征在于，包括：振动模拟器、螺栓固定装置、可控恒温恒湿室、超声波应力传感器、超声波发生器与工控机；
2.根据权利要求1所述的基于模拟工况的螺栓动态应力测试分析装置，其特征在于，所述振动模拟器安装固定在地面上；并由偏心电机、缓冲弹簧、固定安装平台和柔性密封部件组成；所述偏心电机用于产生不同的振动频率，并通过不同的振动频率测试待测螺栓的应力影响。
3.根据权利要求2所述的基于模拟工况的螺栓动态应力测试分析装置，其特征在于，所述螺栓固定装置安装固定在固定安装平台上，固定安装平台通过柔性密封部件与所述可控恒温恒湿室密封连接，用于可控恒温恒湿室对温度和湿度的控制。
4.根据权利要求1所述的基于模拟工况的螺栓动态应力测试分析装置，其特征在于，所述待测螺栓配合电动扳手扭紧在螺栓固定装置上；其中，螺栓固定装置配有多种不同规格的螺孔工位，用于同时测试对应规格和对应不同扭紧力状态下的应力。
5.根据权利要求1所述的基于模拟工况的螺栓动态应力测试分析装置，其特征在于，所述超声波应力传感器的一端通过耦合剂与
6.根据权利要求1所述的基于模拟工况的螺栓动态应力测试分析装置，其特征在于，所述工控机通过连接线与振动模拟器、可控恒温恒湿室、超声波应力传感器和超声波发生器连接。
7.根据权利要求1所述的基于模拟工况的螺栓动态应力测试分析装置，其特征在于，所述超声波发生器与工控机连接，并将应力数据传输至工控机。
...【技术特征摘要】
1.一种基于模拟工况的螺栓动态应力测试分析装置，其特征在于，包括：振动模拟器、螺栓固定装置、可控恒温恒湿室、超声波应力传感器、超声波发生器与工控机；
2.根据权利要求1所述的基于模拟工况的螺栓动态应力测试分析装置，其特征在于，所述振动模拟器安装固定在地面上；并由偏心电机、缓冲弹簧、固定安装平台和柔性密封部件组成；所述偏心电机用于产生不同的振动频率，并通过不同的振动频率测试待测螺栓的应力影响。
3.根据权利要求2所述的基于模拟工况的螺栓动态应力测试分析装置，其特征在于，所述螺栓固定装置安装固定在固定安装平台上，固定安装平台通过柔性密封部件与所述可控恒温恒湿室密封连接，用于可控恒温恒湿室对温度和湿度的控制。
4.根据权利要求1所述的基于模拟工...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙涛，林飞振，邓芋蓝，麦志颛，梁伟龙，李滨，陈泽滨，陈金明，彭睿，
申请(专利权)人：广州计量检测技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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