[实用新型]一种结构胶固化应力测试装置

说明书

技术领域

本实用新型属于应力测量领域，具体涉及一种航天结构胶固化应力测试装置。

背景技术

航天相机对光学元件的面形有很高的要求，为了减小装配应力对光学元件面形的影响，光学元件与其支撑结构一般采用结构胶进行粘接，结构胶在固化过程中产生的固化应力成为影响光学元件面形的主要因素。此外，结构胶固化应力会使光学元件和支撑结构之间产生预应力，在经受力学环境和热环境考验时产生高于预测值的应力，增大航天载荷风险。因此在光学元件与支撑结构粘胶前，必须对结构胶在当前光机连接状态下的固化应力进行实验测量，为航天光学元件应力预测提供数据支持。

目前测试固化应力的方法一般采用铝、铁等不透光材料制造装填结构胶的容器，此种结构无法测量需要光照射才能发生固化反应的结构胶的应力值，其次在承载结构胶容器的设计中，结构胶的填充方式、结构胶尺寸形状以及固化应力收缩时的变形结构与实际光学元件粘接情况中不同，测量得到的应力值没有工程参考价值。

实用新型内容

为解决现有的测试装置无法测量光照射时结构胶固化应力值以及测量情况与实际工程情况不符使测量结果不准确的问题，本实用新型提供了一种透明有机玻璃作为固化平台，固化平台中的变形结构与工程实际胶粘光学元件相符的结构胶固化应力测试装置。

本实用新型解决上述问题的技术方案是：

一种结构胶固化应力测试装置，包括紫外防护保温箱1、设置在紫外防护保温箱1外的应变放大仪9、数据采集仪10、和设置在紫外防护保温箱1内的紫外灯6、应变片7、透明有机玻璃片5、固化平台3；固化平台3上端面的形状大小与实际胶粘结构胶4的形状大小相同，固化平台3的上端边缘处设置有多个支柱11；固化平台3设有注胶孔12；紫外灯6设置在应变片7的上端；应变片7设置在透明有机玻璃片5上端，透明有机玻璃片5通过固化平台3的支柱11设置在固化平台3的上端，结构胶4设置在透明有机玻璃片5和固化平台3形成的间隙内；应变片7通过数据线缆8与应变放大仪9连接，应变放大仪9通过数据线缆8与数据采集仪10连接。

进一步地，为稳固支撑固化平台3，固化平台3的下方还设置有载物台2。

进一步地，为保证测量结果的准确性，注胶孔12设置在固化平台3的中心位置。

进一步地，为保证测量结果的准确性，应变片7设置在透明有机玻璃片5的中心位置。

进一步地，为保证粘结的牢固性，用环氧胶将应变片7粘贴在透明有机玻璃片5的中心位置，用硅橡胶将透明有机玻璃片5粘贴在固化平台3上端。

一种测试结构胶固化应力的方法，包括以下步骤：

1)选取固化平台3和应变片7，固化平台3上端面的形状大小与实际胶粘结构胶4的形状大小相同；

2)将应变片7粘贴在透明有机玻璃片5上；

3)将透明有机玻璃片5和固化平台3上端的支柱11粘结；

4)将结构胶4从固化平台3的注胶孔12注入，充满透明有机玻璃片5与固化平台3形成的间隙，刮掉多余的胶液；

5)将固化平台3放置于紫外防护保温箱1内；

6)将应变片7与应变放大仪9连接，将应变放大仪9与数据采集仪10连接；

7)打开应变放大仪9和数据采集仪10，开启紫外灯6，设置紫外防护保温箱1的温度，进行固化应变值测量；

8)应变测量数据不变后停止数据采集，对已测数据进行保存，即可获得不同时刻结构胶4的固化应变值；

9)根据透明有机玻璃片5的应变及有机玻璃的弹性模量，采用胡克定律计算公式求出结构胶固化过程对透明有机玻璃片5的作用力大小，该作用力即为固化应力的数值，具体公式为σ＝Eε，

其中：σ-测试的应力；

E-有机玻璃的弹性模量6.9Gpa；

ε-固化应变值。

进一步地，透明有机玻璃片5和固化平台3形成的间隙为0.15-0.2mm。

进一步地，将结构胶4用注射器从固化平台3的注胶孔12注入。

本实用新型的优点为：

1.本实用新型提供的测试装置结构简单，测试方法简单，适用于不同配方结构胶固化应力的测试.通过九个操作步骤的实施，可测量到结构胶固化应力的大小。

2.本实用新型所使用的有机玻璃固化平台透光，可兼容光固化结构胶固化应力的测量。

3.通过紫外灯强度的调节，可对不同光强照射下光固化结构胶的固化应力进行测量，通过紫外防护保温箱温度的调节，可对不同温度下结构胶的固化应力进行测量，对实际工程中胶粘条件具有指导作用。