[发明专利]用于在结构中提供轴向应力的检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在结构中提供轴向应力的检测装置。更具体地，但不排它地，本发明涉及一种用于在结构中提供轴向应力的检测装置，该结构在一侧具有第一表面，在相对侧具有第二表面。本发明还涉及一种用于在结构中提供轴向应力的方法。

背景技术

图1示出了现有的检测装置。检测装置1检测夹层结构10。该夹层结构10具有顶表面11和底表面12。该夹层结构10由顶部蒙皮13、底部蒙皮14和芯部15组成。该检测装置包括基座结构20、顶部结构30和负载块40。

基座结构20包括基座平台21，从基座平台21向上延伸的两个构件22、23。构件22、23在其末端弯曲以使沿其施加负载的纵向距离最小化。构件22、23沿结构10的宽度方向延伸。如果期望结构10向下进行较大偏移，可以在构件22、23的顶部施加润滑油26以利于转动。在构件22、23的顶部还设有V形块25和橡胶垫26。该V形块25和橡胶垫26减少了施加于结构10上的、在构件22、23处的全厚度应力。该中间结构10设于两橡胶块24的顶部上。

顶部结构30包括顶部平台31，从顶部平台31向下延伸的两个构件32、33。构件32、33在其末端弯曲以使沿其施加负载的纵向距离最小化。构件32、33沿结构10的宽度方向延伸。如果期望结构10向下进行较大偏移，可以在每个顶部构件32、33的端部施加润滑油36以利于转动。在构件32、33的端部还设有V形块35和橡胶垫36。该V形块35和橡胶垫36减少了施加在结构10上的、在构件32、33处的全厚度应力。该顶部结构30设置在夹层结构10的顶部上，从而该橡胶垫34位于结构10的顶表面11上。

使用时，该夹层结构10位于向上延伸的构件22、23和向下延伸的构件32、33之间，负载块40位于顶部平台31的顶部上。这使得结构10在两个向上延伸的构件22、23之间的所有位置都向下弯曲。最大向下弯曲量产生于两个向下延伸的构件32、33之间。在结构10的外部(两个向上延伸构件22、23的两侧)产生相对向上弯曲。这使得在结构的处于两向下延伸的构件32、33之间的部分产生单轴向应力(沿单个轴方向)，使得这部分被检测。可以在两个向下延伸的构件32、33之间的中点处测量最大向下偏移量。

该检测装置通常用于薄蒙皮的夹层板结构。这是因为这类结构中，检测会在顶表面11上产生几乎均匀的单轴向压应力并在底表面12上产生几乎均匀的单轴向拉应力。所述两个向下延伸的构件32、33之间的弯矩和蒙皮应力都是最大值且保持不变。全厚度剪切力只产生于向下延伸的构件32、33的两侧上。该检测装置通常用于具有轻的芯部(如，蜂窝)和薄的复合材料(如，纤维增强塑料或碳纤维预浸料)蒙皮的夹层结构。尤其是，当芯部厚度是蒙皮厚度的6倍以上时，该检测工作效果最好。

该检测用于检测夹层蒙皮的强度。因此，理想地，通过使用负载块和设计构件的位置来确定蒙皮故障(在芯部剪切故障之前)。

该检测设备简单，而且仅仅通过使用一个向下的负载块40就可以工作。

然而，通常需要通过施加双轴向负载来检测结构。目前，这可以通过向十字形结构的四条不同的腿部中的每个腿部上分别附接致动器、然后向每个致动器上施加拉力或推力来实现。然而，这些双轴向检测装置需要复杂的校准工作，来确定在结构中的与施加在致动器上的力相比的双轴向负载。这是因为，安装在一个腿部上的致动器即便没有施加外力也会抑制腿部并且由于泊松变形被避免而影响该结构中的应力。这导致了双轴向检测比较复杂、成本高并且耗时长。

本发明旨在解决上述技术问题。可替换或可增加地，本发明旨在提供一种用于在结构中提供双轴向应力的改进的检测装置和方法。

发明内容