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原文传递一种扭转疲劳损伤检测试验平台

专利名称：	一种扭转疲劳损伤检测试验平台
摘要：	本发明设计一种扭转疲劳损伤检测试验平台。包括扭转疲劳试验机、数据采集单元、试验机动力单元和上位机单元。扭转疲劳试验机提供扭转疲劳试验试样的固定和加载；试验机动力单元中的直线电机为扭转疲劳试验机提供动力，通过人机交互界面的人为指令，控制试样扭矩载荷的大小和加载频率；数据采集单元采集试验过程中试样的信号数据，并将数据传输至上位机单元；上位机单元接受采集单元的信号数据，进行信号的后处理和数据的储存，通过人机交互界面完成信息的调取和对动力单元的控制。本发明能够根据研究任务的要求自定义试验参数，灵活设计试验方案；根据研究目的自主定制信号后处理方案，高效便捷地完成扭转疲劳损伤检测相关的研究试验。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京理工大学
发明人：	龙震海;王晓敏;贺照鹏;韩福宁;龚宇
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-02T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-05T00:00:00+0800
申请号：	CN201910263621.1
公开号：	CN109975134A
分类号：	G01N3/26(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	100081 北京市海淀区中关村南大街5号
主权项：	1.一种扭转疲劳损伤检测试验平台，该平台至少包括扭转疲劳试验机、数据采集单元、试验机动力单元和上位机单元，其特征在于：扭转疲劳试验机与动力单元和数据采集单元连接，能够完成试验试样的固定和加载，为扭转疲劳研究提供试验平台；数据采集单元与扭转疲劳试验机和上位机单元连接，该单元采集试验试样的各类信号数据，数据采集后传输至上位机单元；试验机动力单元与上位机单元和扭转疲劳试验机连接，该单元接受上位机单元发送的人为控制指令，实现直线电机的启停，电机工作为扭转疲劳试验机的试样提供扭矩载荷；上位机单元连接数据采集单元和试验机动力单元，该单元包括显示模块、信号后处理模块、数据储存模块、电机控制模块和人机交互模块。 2.根据权利要求1所述的一种扭转疲劳损伤检测试验平台，其特征在于：所述疲劳扭转试验机，其所有部件均安装在T型槽上，并可以自由移动调整位置。试验试样两端均安装夹头，其中靠近直线电机的一端为移动端，远离电机的一端为轴向固定端。扭矩仪安装在轴向固定端一侧，与轴向固定端的固定体通过螺纹连接。固定体上固定夹头的螺栓与螺栓孔之间的缝隙和弹簧钢的微小的变形在高度上可以进行微小的调节，以确保试样处于水平位置，减小弯矩对试验的影响。 3.根据权利要求1所述的一种扭转疲劳损伤检测试验平台，其特征在于：所述数据采集单元由传感器、信号调理电路、数据采集卡和工控机组成。传感器包括声发射传感器、加速度传感器、扭矩仪和角位移传感器等，依据各类传感器的特征在试验试样周边安装布置；信号调理电路将待测信号通过放大、滤波等操作转换成采集设备能够识别的标准信号；数据采集卡从传感器中自动采集非电量或者电量信号，通过PCI总线送到上位机中进行分析和处理。 4.根据权利要求1所述的一种扭转疲劳损伤检测试验平台，其特征在于：所述试验机动力单元包括直线电机、运动控制板卡和电机控制驱动器，运动版卡接受人为指令(包括电机的启停、电机行程和频率参数设置)，板卡向电机驱动器发出指令，进而驱动电机完成相应动作。 5.根据权利要求1所述的一种扭转疲劳损伤检测试验平台，其特征在于：所述上位机单元包括显示模块、信号后处理模块、数据储存模块、电机控制模块和人机交互模块。信号后处理模块与数据采集单元连接，该模块以LabVIEW为平台，通过Matlab分析和处理数据采集单元所采集的被测信号数据，数据处理结果能够显示在显示屏上或者通过人机交互的操作存储至数据储存模块中；数据储存模块与数据采集模块连接，直接储存采集到的待测原始数据，该模块以LabVIEW为平台，通过调用MySQL数据库，能够人为存入和调取数据；电机控制模块与动力单元连接，能够完成扭矩的加载和卸载以及最大扭矩、运动频率等试验参数的设定；人机交互模块完成控制模块参数的设定、数据储存模块的数据查看和调取等信息查询工作、信息修改工作以及数据的增加、修改和删除。
所属类别：	发明专利