直九复合材料大部件声发射加载及变形测控系统
郑牧 薛伟松 刘大勇
摘 要:本文主要介绍了直九复合材料大部件声发射加载及变形检测控制幕统的硬件及软件结构,详细阐述了该系统的设计方法。该系统主要南计算机加载控制测量系统、计算机教据处理系统、加载测量系统标定设备、电动作动筒四部分组成,配以自行编制的软件组合而成的测控系统。
1 引言
直九复合材料大部件声发射加载及变形测控系统.主要用来完成直九型机部件声发射加载及变形检测的控制及测量。直九机的复合材料大部件(涵道垂尾、前缘锥体、碳纤维管)在装机前都必须经过声发射检测。在进行声发射检测时,应对部件施加规定形式的系列载荷,同时还要精确测量试验件四个位置的位移量,各个位移测量点数值如果处于规定的范围内,则表示该部件刚度合格。然后再根据声发射的数据进一步判别。如果位移测量点的数值高于或低于规定的范围,则表示该部件不合格,必须返回车间进行修理补加工。因此,需要专用的加载控制设备、位移采集系统和试验工装。
本次系统设计,是建立在对该声发射加载测量系统多年经验及详细调研的基础上,结合企业对设备功能及性能新的需求而进行的。设计的原则是,通过本次设计,声发射加载测量系统在性能和功能两方面都得到更新换代,使其具有先进性;功能更加完善;使用更加方便灵活。
2 硬件系统组成
该系统采用工业计算机控制下的电动作动筒进行加载.通过高精度力传感器及测力电路测量所施加的载简.井对其进行控制。同时自动测量并存储载荷及四个位置的位移量.并在试验后,可自动完成试验数据的打印。该系统主要分为计算机加载控制测量系统、计算机数据处理系统、加载测量系统标定设备、|电动作动筒四部分(见图1)。
2.1计算机加载控制测量系统
该系统由硬件系统和软件系统两大邵分组成。硬件系统包括工业控制计算机一台.PCL-818汞多功能数据采集板一块。四通道交流信号调制解调器一个,步迸电机驱动器一个,力传感器一个和位移传感器四个,除传感器外,全部集装于一个控制柜中。软件系统主要包括静态标定和动态实时控制和检测等部分。下面,对硬件系统进行详述。软件系统将在以后的说明中详述。