一种强度试验约束点载荷的分析判定方法与流程

1.本技术属于强度结构试验领域，特别涉及一种强度试验约束点载荷的分析判定方法。


背景技术：

2.在结构强度试验中，监控约束点载荷是保证试验精确加载的重要手段。但在复杂载荷工况下，例如非对称全机静力试验中，约束点理论载荷的计算无法考虑到飞机受载变形、刚体位移以及约束部位刚度强弱带来的影响，导致试验过程中，约束点理论载荷与实测载荷不可避免地出现偏差，如何分析上述偏差，并判定其是否正常，以确保试验安全具有重大的工程实践价值。
3.目前对于复杂载荷工况下约束点载荷的分析判定依赖于人员经验，并无有效的手段和方法，当试验规模较大、加载点较多时，效率低下。
4.因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。


技术实现要素：

5.本技术的目的是提供了一种强度试验约束点载荷的分析判定方法，以解决现有技术存在的至少一个问题。
6.本技术的技术方案是：
7.一种强度试验约束点载荷的分析判定方法，包括：
8.步骤一、获取强度试验多个约束点的逐级加载数据；
9.步骤二、计算各个约束点的理论载荷的逐级差值f1以及实测载荷的逐级差值f2，并判断理论载荷的逐级差值f1与实测载荷的逐级差值f2是否逐级满足第一判定条件；
10.若是，则判定载荷加载准确；
11.若否，则进入步骤三；
12.步骤三、计算各个约束点的理论载荷的逐级总差值∑f1以及实测载荷的逐级总差值∑f2，并判断理论载荷的逐级总差值∑f1与实测载荷的逐级总差值∑f2的差值是否满足第二判定条件；
13.若是，则判定总载荷加载准确，但载荷加载引起力矩不平衡，进入步骤四；
14.若否，则判定载荷加载不准确；
15.步骤四、计算各个约束点的力矩值m，并求和得到总力矩值∑m，判断总力矩值∑m是否等于0；
16.若是，则判定载荷加载准确，各个约束点的理论载荷以及实测载荷变化不一致由试验件变形引起，通过试验件变形数据进行验证；
17.若否，则判定载荷加载异常，载荷加载异常由加载点坐标不准确引起。
18.可选地，步骤一中，在航向x、侧向y以及垂向z中的至少两个坐标方向上布置约束点，且每个坐标方向布置至少2个。
19.可选地，在航向x、侧向y以及垂向z三个坐标方向上布置约束点，且每个坐标方向布置2个。
20.可选地，步骤二中，所述计算各个约束点的理论载荷的逐级差值f1以及实测载荷的逐级差值f2，并判断理论载荷的逐级差值f1与实测载荷的逐级差值f2是否逐级满足第一判定条件，包括：
21.计算沿航向x布置的2个约束点的理论载荷的逐级差值f1x以及实测载荷的逐级差值f2x，并判断理论载荷的逐级差值f1x与实测载荷的逐级差值f2x是否逐级满足：
22.|f2x
‑
f1x|/f1x≤10％；
23.计算沿侧向y布置的2个约束点的理论载荷的逐级差值f1y以及实测载荷的逐级差值f2y，并判断理论载荷的逐级差值f1y与实测载荷的逐级差值f2y是否逐级满足：
24.|f2y
‑
f1y|/f1y≤10％；
25.以及，
26.计算沿垂向z布置的2个约束点的理论载荷的逐级差值f1z以及实测载荷的逐级差值f2z，并判断理论载荷的逐级差值f1z与实测载荷的逐级差值f2z是否逐级满足：
27.|f2z
‑
f1z|/f1z≤10％。
28.可选地，步骤三中，所述计算各个约束点的理论载荷的逐级总差值∑f1以及实测载荷的逐级总差值∑f2，并判断理论载荷的逐级总差值∑f1与实测载荷的逐级总差值∑f2的差值是否满足第二判定条件，包括：
29.计算沿航向x布置的2个约束点的理论载荷的逐级总差值∑f1x以及实测载荷的逐级总差值∑f2x，并判断理论载荷的逐级总差值∑f1x与实测载荷的逐级总差值∑f2x的差值是否满足：
30.|∑f2x
‑
∑f1x|/∑f1x≤10％；
31.计算沿侧向y布置的2个约束点的理论载荷的逐级总差值∑f1y以及实测载荷的逐级总差值∑f2y，并判断理论载荷的逐级总差值∑f1y与实测载荷的逐级总差值∑f2y的差值是否满足：
32.|∑f2y
‑
∑f1y|/∑f1y≤10％；
33.以及，
34.计算沿垂向z布置的2个约束点的理论载荷的逐级总差值∑f1z以及实测载荷的逐级总差值∑f2z，并判断理论载荷的逐级总差值∑f1z与实测载荷的逐级总差值∑f2z的差值是否满足：
35.|∑f2z
‑
∑f1z|/∑f1z≤10％。
36.可选地，步骤四中，所述计算各个约束点的力矩值m，并求和得到总力矩值∑m，判断总力矩值∑m是否等于0，包括：
37.计算沿航向x布置的2个约束点的力矩值mx，并求和得到总力矩值∑mx，判断总力矩值∑mx是否等于0；
38.计算沿侧向y布置的2个约束点的力矩值my，并求和得到总力矩值∑my，判断总力矩值∑my是否等于0；
39.计算沿垂向z布置的2个约束点的力矩值mz，并求和得到总力矩值∑mz，判断总力矩值∑mz是否等于0。
40.发明至少存在以下有益技术效果：
41.本技术的强度试验约束点载荷的分析判定方法，能够实现复杂强度试验中约束点载荷是否正常的分析及判定，有较强的适用性，可应用于采用静定支持的结构强度试验；逻辑明晰，为复杂的约束点载荷分析判定提供可行的技术方法；相对于现有依赖个人经验的分析方式，效率可明显提高。
附图说明
42.图1是本技术一个实施方式的强度试验约束点载荷的分析判定方法流程图。
具体实施方式
43.为使本技术实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。下面结合附图对本技术的实施例进行详细说明。
44.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术保护范围的限制。
45.下面结合附图1对本技术做进一步详细说明。
46.本技术提供了一种强度试验约束点载荷的分析判定方法，包括：
47.步骤一、获取强度试验多个约束点的逐级加载数据；
48.步骤二、计算各个约束点的理论载荷的逐级差值f1以及实测载荷的逐级差值f2，并判断理论载荷的逐级差值f1与实测载荷的逐级差值f2是否逐级满足第一判定条件；
49.若是，则判定载荷加载准确；
50.若否，则进入下一步；
51.步骤三、计算各个约束点的理论载荷的逐级总差值∑f1以及实测载荷的逐级总差值∑f2，并判断理论载荷的逐级总差值∑f1与实测载荷的逐级总差值∑f2的差值是否满足第二判定条件；
52.若是，则判定总载荷加载准确，但载荷加载引起力矩不平衡，进入步骤四；
53.若否，则判定载荷加载不准确，检查传感器以及加载点连接情况；
54.步骤四、计算各个约束点的力矩值m，并求和得到总力矩值∑m，判断总力矩值∑m是否等于0；
55.若是，则判定载荷加载准确，各个约束点的理论载荷以及实测载荷变化不一致由试验件变形引起，通过试验件变形数据进行验证；
56.若否，则判定载荷加载异常，载荷加载异常由加载点坐标不准确引起，检查加载点
坐标以及加载点连接情况。
57.本技术的强度试验约束点载荷的分析判定方法，强度试验中，逐级加载情况下，多个约束点布置方案一般采用，在航向x、侧向y以及垂向z中的至少两个坐标方向上进行约束点布置，且每个坐标方向布置至少2个约束点。在本技术的优选实施方案中，分别在航向x、侧向y以及垂向z三个坐标方向上布置约束点，且每个坐标方向布置2个，共6个约束点，获取这6个约束点的逐级加载数据。
58.在本技术的优选实施方案中，通过分别计算这6个约束点的理论载荷的逐级差值f1以及实测载荷的逐级差值f2，并判断理论载荷的逐级差值f1与实测载荷的逐级差值f2是否逐级满足第一判定条件，若满足则判定载荷加载准确；若不满足则进入下一步骤。
59.本实施例中，具体包括：
60.计算沿航向x布置的2个约束点的理论载荷的逐级差值f1x以及实测载荷的逐级差值f2x，并判断理论载荷的逐级差值f1x与实测载荷的逐级差值f2x是否满足逐级满足：
61.|f2x
‑
f1x|/f1x≤10％；
62.计算沿侧向y布置的2个约束点的理论载荷的逐级差值f1y以及实测载荷的逐级差值f2y，并判断理论载荷的逐级差值f1y与实测载荷的逐级差值f2y是否逐级满足：
63.|f2y
‑
f1y|/f1y≤10％；
64.以及，
65.计算沿垂向z布置的2个约束点的理论载荷的逐级差值f1z以及实测载荷的逐级差值f2z，并判断理论载荷的逐级差值f1z与实测载荷的逐级差值f2z是否逐级满足：
66.|f2z
‑
f1z|/f1z≤10％。
67.上述判定条件均满足的情况下，即表明各个约束点的实测载荷的逐级差值f2与理论载荷的逐级差值f1逐级对应良好，则判定强度试验中对约束点的载荷加载准确。
68.本实施例中，将第一判定条件设定为与理论值相差不大于10％，在分析判定中，可以根据实际情况来设定第一判定条件。
69.在本技术的优选实施方案中，当理论载荷的逐级差值f1与实测载荷的逐级差值f2没有逐级满足第一判定条件时，则需要计算这6个约束点的理论载荷的逐级总差值∑f1以及实测载荷的逐级总差值∑f2，并判断理论载荷的逐级总差值∑f1与实测载荷的逐级总差值∑f2的差值是否满足第二判定条件；若满足则表明总载荷加载准确，但载荷加载引起力矩不平衡，进入下一步骤；若不满足，则表明载荷加载不准确，需要检查传感器以及加载点连接情况。
70.本实施例中，具体包括：
71.计算沿航向x布置的2个约束点的理论载荷的逐级总差值∑f1x以及实测载荷的逐级总差值∑f2x，并判断理论载荷的逐级总差值∑f1x与实测载荷的逐级总差值∑f2x的差值是否满足：
72.|∑f2x
‑
∑f1x|/∑f1x≤10％；
73.计算沿侧向y布置的2个约束点的理论载荷的逐级总差值∑f1y以及实测载荷的逐级总差值∑f2y，并判断理论载荷的逐级总差值∑f1y与实测载荷的逐级总差值∑f2y的差值是否满足：
74.|∑f2y
‑
∑f1y|/∑f1y≤10％；
75.以及，
76.计算沿垂向z布置的2个约束点的理论载荷的逐级总差值∑f1z以及实测载荷的逐级总差值∑f2z，并判断理论载荷的逐级总差值∑f1z与实测载荷的逐级总差值∑f2z的差值是否满足：
77.|∑f2z
‑
∑f1z|/∑f1z≤10％。
78.上述判定条件均满足的情况下，即表明各个约束点的实测载荷的逐级总差值∑f2与理论载荷的逐级总差值∑f1接近，则判定强度试验中对约束点的总载荷加载准确，但载荷加载引起力矩不平衡，为了得到引起力矩不平衡的原因，进行下一步骤的分析。
79.本实施例中，将第二判定条件设定为与理论值相差不大于10％，在分析判定中，可以根据实际情况来设定第二判定条件。
80.在本技术的优选实施方案中，当理论载荷的逐级总差值∑f1与实测载荷的逐级总差值∑f2的差值满足第二判定条件时，还需要计算各个约束点理论载荷的逐级差值f1与实测载荷的逐级差值f2的差值引起的力矩值m，并求和得到总力矩值∑m，判断总力矩值∑m是否等于0。
81.本实施例中，具体包括：
82.计算沿航向x布置的2个约束点的力矩值mx，并求和得到总力矩值∑mx，判断总力矩值∑mx是否等于0；
83.计算沿侧向y布置的2个约束点的力矩值my，并求和得到总力矩值∑my，判断总力矩值∑my是否等于0；
84.计算沿垂向z布置的2个约束点的力矩值mz，并求和得到总力矩值∑mz，判断总力矩值∑mz是否等于0；
85.若∑mx、∑my、∑mz均等于0，则表明载荷加载准确，各个约束点的理论载荷以及实测载荷变化不一致由试验件变形引起，通过试验件变形数据进行验证。若∑mx、∑my、∑mz中有一项或多项不等于0，则表明载荷加载异常，载荷加载异常由加载点坐标不准确引起，检查加载点坐标以及加载点连接情况。
86.本技术的强度试验约束点载荷的分析判定方法，能够实现复杂强度试验中约束点载荷是否正常的分析及判定，具有较强的适用性，可应用于采用静定支持的结构强度试验；逻辑明晰，为复杂的约束点载荷分析判定提供可行的技术方法；相对于现有依赖个人经验的分析方式，效率可明显提高。
87.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。