[发明专利]螺栓轴向外部载荷测量方法、装置和系统

说明书

技术领域

本公开涉及载荷测定领域，具体地，涉及一种螺栓轴向外部载荷测量方法、装置和系统。

背景技术

螺栓连接的作用是在被连接件承受外载时，使已装配螺栓连接的被连接件之间不会移动。在螺栓的接头设计中，螺栓规格的选择需要根据螺栓的实际外载来确定。

现有技术中，在测量螺栓所承受的力时，螺栓的轴向外部载荷只能采用理论分析的方法得到，螺栓实际承受的轴向外部载荷却无法得出。

发明内容

本公开的目的是提供一种螺栓轴向外部载荷测量方法、装置和系统，可以简单、精确地测量出螺栓所承受的轴向外部载荷。

为了实现上述目的，根据本公开的第一方面，提供一种螺栓轴向外部载荷测量方法，所述方法包括以下步骤：

获取螺栓总轴载和残余夹紧力，所述螺栓总轴载为被连接件承受外载时螺栓的轴向受力，所述残余夹紧力为被连接件承受外载时被连接件间的夹紧力；

根据所述螺栓总轴载和残余夹紧力计算得出螺栓轴向外部载荷。

可选地，所述根据所述螺栓总轴载和残余夹紧力计算得出螺栓轴向外部载荷的步骤包括：

根据以下公式计算得出螺栓轴向外部载荷：

F_A＝F_S-F_KR

其中，F_A是指所述螺栓轴向外部载荷，

F_S是指所述螺栓总轴载，

F_KR是指所述残余夹紧力。

可选地，所述方法还包括：

根据计算出的螺栓轴向外部载荷，根据所述螺栓总轴载和残余夹紧力生成螺栓轴向外部载荷随时间变化的曲线。

可选地，所述螺栓总轴载通过螺栓轴力传感器获取，所述残余夹紧力通过垫片式压力传感器获取，其中，所述螺栓轴力传感器安装在沿螺栓头部中心轴线方向的螺栓内部，所述垫片式压力传感器安装在所述螺栓和被连接件之间。

根据本公开的第二方面，本公开提供一种螺栓轴向外部载荷测量装置，其特征在于，所述装置包括：

获取模块，用于获取螺栓总轴载和残余夹紧力，所述螺栓总轴载为被连接件承受外载时螺栓的轴向受力，所述残余夹紧力为被连接件承受外载时被连接件间的夹紧力；

计算模块，用于根据所述螺栓总轴载和残余夹紧力计算得出螺栓轴向外部载荷。

可选地，所述计算模块为根据以下公式计算得出螺栓轴向外部载荷：

F_A＝F_S-F_KR

其中，F_A是指所述螺栓轴向外部载荷，

F_S是指所述螺栓总轴载，

F_KR是指所述残余夹紧力。

可选地，所述装置还包括：

曲线生成模块，用于根据计算出的螺栓轴向外部载荷，生成所述螺栓轴向外部载荷随时间变化的曲线。

可选地，所述获取模块用于通过螺栓轴力传感器来获取所述螺栓总轴载，以及通过垫片式压力传感器来获取所述残余夹紧力，其中，所述螺栓轴力传感器安装在沿螺栓头部中心轴线方向的螺栓内部，所述垫片式压力传感器安装在所述螺栓和被连接件之间。

根据本公开的第三方面，提供一种螺栓轴向外部载荷测量系统，所述系统包括：

被测螺栓，该被测螺栓连接于被连接件；

检测装置，用于检测所述被测螺栓的螺栓总轴载和残余夹紧力，所述螺栓总轴载为被连接件承受外载时所述被测螺栓的轴向受力，所述残余夹紧力为被连接件承受外载时被连接件间的夹紧力；

所述的螺栓轴向外部载荷测量装置。

可选地，所述检测装置包括：

螺栓轴力传感器，安装在所述被测螺栓的沿螺栓头部中心轴线方向的螺栓内部，用于检测所述螺栓总轴载；

垫片式压力传感器，安装在所述被测螺栓和所述被连接件之间，用于检测所述残余夹紧力。

本公开提供的螺栓轴向外部载荷的测量方法、装置和系统可以简单、精确地测量出螺栓所承受的轴向外部载荷。通过同时获取螺栓总轴载和残余夹紧力，从而根据所述螺栓总轴载和残余夹紧力计算得出螺栓轴向外部载荷。这样，本公开不仅可以同时测量螺栓总轴载和残余夹紧力，还可以计算得出螺栓实际承受的轴向外部载荷，能够为螺栓规格的选择提供准确、可靠的数据支持。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明