[发明专利]利用附着钢片测量钢支撑轴力的测试方法及装置

权利要求书

1.一种利用附着钢片测量钢支撑轴力的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1). 设计一标准钢片，标定所述标准钢片的最优张紧状态频率                                                以及标准计算系数；

(2). 根据上述标定结果选取所需的附着钢片，在钢支撑安装使用之前，处于无应力的状态下将所述选取的附着钢片安装在钢支撑上，并将该附着钢片调整至所述最优张紧状态，记录所述最优张紧状态下所述附着钢片的计算系数；

(3). 钢支撑使用过程中承受轴向压力，测试所述附着钢片在该状态下的频率值记为，根据轴力公式，计算得到钢支撑的轴力，其中为钢支撑弹性模量，为钢支撑截面面积。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述附着钢片的长度与厚度之比不小于300。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，标定所述标准钢片步骤中进一步包括：

a. 在实验室内用型钢模拟钢支撑，将所述标准钢片安装到所述型钢上，对所述标准钢片施加一张紧拉力，激振所述标准钢片，通过一传感器与一数据采集设备确定所述张紧状态下所述标准钢片对应的频率；

b. 保持张紧拉力不变，对所述型钢施加不同的轴心压力，同时激振所述标准钢片，通过所述传感器与所述数据采集设备确定在所述张紧状态下所述型钢受到不同轴心压力时，所述标准钢片对应的一组频率值；

c. 改变所述标准钢片的张紧拉力，重复上述两个步骤a、b，得到复数组不同张紧状态下所述标准钢片对应的频率值；

d. 由回归分析得到所述标准钢片应变与频率间的关系式：，其中为所述标准钢片应变，由施加于所述型钢上的压力除以其截面积得到，为所述标准钢片频率，为所述标准钢片常数，为所述标准钢片计算系数，根据上述各组频率值，计算得到复数组不同张紧状态下所述标准钢片的计算系数值；

e. 选择值稳定性最好的组数，以该组值对应的张紧状态作为最优张紧状态，并以该最优张紧状态下所述标准钢片对应的频率作为最优张紧状态频率。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，选取所需的附着钢片的步骤中进一步包括： 

将选取的附着钢片调至最优张紧状态频率，根据公式计算出计算系数，如果与相差不超过±5%，则选取该附着钢片。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，激振时所用的激振锤与所述附着钢片的接触面积控制在1～2mm²。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述钢支撑不同位置可以安装多个附着钢片，根据各个附着钢片的应变改变量差异，由材料力学公式计算出所述钢支撑轴力的偏心距。

7.一种利用附着钢片测量钢支撑轴力的附着钢片装置，其特征在于包括：

两安装台，所述安装台固接于所述钢支撑上；

一附着钢片，所述附着钢片张紧连接于所述两安装台之间。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于所述安装台包括：

一基座，所述基座内侧通过一锚固件连接所述附着钢片的端部，且所述锚固件通过一螺杆以可轴向移动的方式连接于所述基座内侧。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于：

所述锚固件容置孔背面的侧壁中部设有一凹槽，该凹槽的两侧壁上分别设有一连接孔；

所述附着钢片的表面沿长度方向的两端分别设有一钻孔，所述附着钢片通过一穿过所述连接孔与钻孔的中间连接件固接于所述两锚固件凹槽之间。