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原文传递一种钢桥焊缝应力实时监测装置及应用方法

专利名称：	一种钢桥焊缝应力实时监测装置及应用方法
摘要：	本发明公开了一种钢桥焊缝应力实时监测装置及应用方法，本发明装置包括：磁力座、连接构件和套筒式测应力装置；连接构件包括端部连接块、若干中间连接块和套筒连接块；套筒式测应力装置包括伸缩套筒，伸缩套筒由内套筒和外套筒组成，内套筒和外套筒之间为滑动连接。本发明方法：首先确定监测装置的安装位置；然后将监测装置中的压应力传感器通过数据线与计算机连接，并进行数据清零；再调试设备，试测多组数据，直至数据正常；最后整理测得数据，分析焊缝应力变化情况。本发明通过增减中间连接块的数量和移动磁力座的位置，可以测量不同位置、不同变形处焊缝的应力应变，灵活方便，应用前景广泛。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	河海大学
发明人：	吉伯海;王秋东;费江滨;王赞
专利状态：	有效
申请日期：	2019-02-26T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-28T00:00:00+0800
申请号：	CN201910141177.6
公开号：	CN109946155A
代理机构：	南京苏高专利商标事务所(普通合伙)
代理人：	张超
分类号：	G01N3/08(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	210024 江苏省南京市鼓楼区西康路1号
主权项：	1.一种钢桥焊缝应力实时监测装置，其特征在于：包括磁力座、连接构件和套筒式测应力装置；所述连接构件包括端部连接块、若干中间连接块和套筒连接块，所述端部连接块、若干中间连接块和套筒连接块依次相连接；单个所述中间连接块一端设有第一凸块，单个所述中间连接块另一端设有第二凹槽，若干所述中间连接块之间通过第一凸块与第二凹槽相配合串联连接；所述端部连接块一端设有带螺栓孔的半圆形栓头，所述半圆形栓头通过铰接螺栓与磁力座连接，所述端部连接块另一端设有第一凹槽，所述端部连接块和串联设置的若干中间连接块中位于首端的中间连接块通过第一凸块与第一凹槽相配合连接；所述套筒式测应力装置包括伸缩套筒，所述伸缩套筒由内套筒和外套筒组成，内套筒和外套筒之间为滑动连接，所述内套筒的封闭端内部通过沿内套筒长度方向设置的第一弹簧与第一磁铁连接，所述外套筒的封闭端内部通过沿外套筒长度方向设置的第二弹簧与第二磁铁连接，所述第一磁铁与第二磁铁通过磁性连接且第一磁铁与第二磁铁在内套筒内部滑动，所述第一磁铁与第二磁铁之间设有压应力传感器，所述压应力传感器通过数据线与计算机连接；所述内套筒和外套筒的封闭端外部均与套筒连接块一端固定连接，所述套筒连接块另一端设有第二凸块，所述套筒连接块和串联设置的若干中间连接块中位于末端的中间连接块通过第二凸块与第二凹槽相配合连接。 2.根据权利要求1所述的一种钢桥焊缝应力实时监测装置，其特征在于：所述第一凸块和第二凸块大小形状相同，所述第一凹槽和第二凹槽大小形状相同，且第一凸块、第二凸块、第一凹槽和第二凹槽的横截面均为大小形状相同的梯形。 3.根据权利要求2所述的一种钢桥焊缝应力实时监测装置，其特征在于：所述第一凸块自其所在中间连接块端部的一边沿中间连接块厚度方向延伸且延伸长度小于中间连接块厚度，所述第二凹槽自其所在中间连接块端部的一边沿中间连接块厚度方向延伸且延伸长度小于中间连接块厚度，所述中间连接块上的第一凸块和第二凹槽位置相对应；所述第一凹槽自其所在端部连接块端部的一边沿端部连接块厚度方向延伸且延伸长度小于端部连接块厚度，所述第二凸块自其所在套筒连接块端部的一边沿套筒连接块厚度方向延伸且延伸长度小于套筒连接块厚度，所述中间连接块、端部连接块和套筒连接块厚度均相同。 4.根据权利要求1所述的一种钢桥焊缝应力实时监测装置，其特征在于：所述磁力座上设有两个带圆形螺栓孔的固定板，所述内套筒和外套筒均为正方形套筒，所述第一磁铁和第二磁铁大小形状均相同。 5.一种钢桥焊缝应力实时监测装置的应用方法，其特征在于，包括如下步骤： (1)确定监测装置的安装位置，打开磁力座开关，使磁力座与安装位置准确对接； (2)将监测装置安装完成，并且将压应力传感器通过数据线与计算机连接，并进行数据清零； (3)调试设备，试测多组数据，若数据正常，开始记录；若数据异常，分析原因并进一步调试，直至数据正常； (4)依据转换函数获取应力变化曲线，通过建立相应的有限元模型，施加不同大小的车轮荷载，提取应力与焊缝应力，绘制应力与焊缝应力关系曲线，对曲线进行拟合，建立以下函数： σ＝f(Δ)＝g(F)； (5)进行分析，依据上述建立的函数将采集到的应力变化曲线转换为焊缝应力变化曲线，依据焊缝应力变化曲线计算得到应力幅，绘制应力谱，最终依据疲劳损伤线性累计准则计算疲劳损伤度。
所属类别：	发明专利