[发明专利]一种基于电测技术的航天线式分离环结构强度测量方法

摘要

本发明提出一种基于电测技术的航天线式分离环结构强度测量方法。首先，建立线式分离环模型，有限元分析航天线式分离环结构应力场，获得应力变化较为平缓区域。然后，在应力变化平缓区域内设计并布置电测应变测点阵列，并开展预加载试验获得测点阵列的应变值，依据应变值的平缓程度检验测点阵列设计的有效性。正式加载试验获得结构应变测点数据，根据电测应变测点数据计算得到航天线式分离环结构关心区域的应力场，实现结构强度评估。本发明基于电测技术，成本低，测量精度高，具有较强实用性，可解决航天线式分离环因结构本身空间狭小和曲面复杂而导致的结构强度难以测量的难题。

主权项

1.一种基于电测技术的航天线式分离环结构强度测量方法，该测量方法基于传统电测技术实现，其特征在于以下步骤：S1：通过有限元分析航天线式分离环结构的应力场，获得预设的应力变化较为平缓区域；所述的航天线式分离环为金属材料；S2：在S1中预设的应力变化平缓区域内设计并布置电测应变测点阵列，并开展预加载试验获得测点阵列的应变值，依据应变值的平缓程度检验测点阵列设计的有效性；S3：对航天线式分离环结构进行正式加载试验，获得结构有效测点的应变值，根据有效测点的应变值计算得到航天线式分离环结构尖端的应力场，实现结构强度评估；所述的计算方法为：采用公式(1)幂指数方程拟合描述金属材料的单轴本构关系，得到金属材料本构方程中的关键系数：其中，当σ₂₂≤σ_y时，材料处于弹性阶段，当σ₂₂≥σ_y时，材料处于塑性阶段；E为杨氏模量，ε₂₂为轴向应变，σ₂₂为轴向应力，σ_y为材料屈服强度，系数N为材料幂指数形式的单轴本构关系在塑性阶段的系数；在公式(1)所述本构关系下，以结构尖端应力集中系数K、名义应力σ_n、泊松比μ及材料系数N表达的结构塑性尖端应力的近似方程，其表达式为：根据公式(2)计算得到航天线式分离环结构尖端的应力场。