專利名稱：一種汽車車橋橋殼靜剛度和靜強度測試系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車零部件測試技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種汽車車橋橋殼靜剛度和靜強度測試系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
車橋在汽車工作過程中起著專遞動力、承受載荷等重要作用。橋殼作為車橋的主要零件，其靜剛度和靜強度反映了橋殼在工作過程中的性能。因此，在車橋的開發(fā)設(shè)計過程中，有必要對橋殼進行靜剛度和靜強度測試。橋殼的靜剛度和靜強度測量涉及兩類被測量位移和應(yīng)變。位移測量是在對橋殼進行加載時，測量橋殼上若干點的位移，并繪制橋殼的撓曲線。目前常用的測量方法是人工讀取和記錄各百分表的數(shù)值，然后繪制橋殼在相應(yīng)載荷下的撓曲線。應(yīng)變測量是在對橋殼進行加載時，測量橋殼上關(guān)心點的應(yīng)力大小。目前常用的測量方法是在橋殼上粘貼應(yīng)變片，通過應(yīng)變儀測量橋殼在相應(yīng)載荷下的應(yīng)力。位移測量和應(yīng)變測量完全獨立進行。在實際試驗過程中，往往需要布置數(shù)十只百分表和多個應(yīng)變測點，并且記錄多輪載荷下的位移量和應(yīng)力值?，F(xiàn)有的測量方法中，通過人工讀取百分表的數(shù)值和繪制橋殼撓曲線，工作量大，容易帶來人為誤差；同時，位移測量系統(tǒng)和應(yīng)力測量系統(tǒng)完全獨立，試驗者需要分別測量和處理兩類數(shù)據(jù)，勞動強度大，操作不方便。因此，橋殼靜剛度和靜強度測量的難度在于1、如何實現(xiàn)位移量和應(yīng)變量的自動化測量和數(shù)據(jù)處理；2、如何實現(xiàn)位移量和應(yīng)變量的在一套系統(tǒng)內(nèi)進行測量。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的是提供一種汽車車橋橋殼靜剛度和靜強度測試系統(tǒng)，可在一套系統(tǒng)內(nèi)實現(xiàn)自動測量和處理汽車車橋橋殼的靜剛度和靜強度測試過程中的位移和應(yīng)變數(shù)據(jù)，自動化程度高、操作方便。為了達到上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為—種汽車車橋橋殼靜剛度和靜強度測試系統(tǒng)，包括位移傳感器6,位移傳感器6帶數(shù)字量輸出口，位移傳感器6的輸出通過位移傳感器數(shù)據(jù)線8和集線器9與計算機14連接，利用位移傳感器安裝支架5將位移傳感器6布置在橋殼I相應(yīng)的測量位置，應(yīng)變片7粘貼在橋殼I上應(yīng)力大的位置，應(yīng)變片7通過應(yīng)變片線纜11和應(yīng)變儀12的輸入連接，應(yīng)變儀12的輸出再通過應(yīng)變儀線纜13與計算機14相連，計算機14裝有測試軟件。所述的測試軟件包括橋殼參數(shù)設(shè)置、應(yīng)變測量設(shè)置、位移測量設(shè)置、零點設(shè)置、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和生成報表7個模塊，運行測試軟件，在橋殼參數(shù)設(shè)置模塊輸入車橋輪距、板簧座距、滿載軸荷相關(guān)信息；在應(yīng)變測量設(shè)置模塊中完成應(yīng)變儀采集參數(shù)設(shè)置、應(yīng)變片參數(shù)設(shè)置、應(yīng)變片方向設(shè)置以及應(yīng)變儀標定的工作；在位移測量設(shè)置模塊中設(shè)置位移傳感器信息和位移測點坐標；在零點設(shè)置模塊對位移和應(yīng)變測量進行歸零設(shè)置，獲取零參考點；在數(shù)據(jù)采集模塊輸入載荷值，采集應(yīng)變和位移數(shù)據(jù)，顯示和存儲測試數(shù)據(jù)，繪制“載荷-應(yīng)變”曲線和“載荷-位移”曲線；在數(shù)據(jù)處理模塊將應(yīng)變數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為應(yīng)力數(shù)據(jù)，繪制“載荷-應(yīng)力”曲線，繪制橋殼的撓曲線，將測試結(jié)果與行業(yè)法規(guī)給定的指標進行比較；在生成報表模塊自動生成試驗報表并打印，結(jié)束汽車車橋橋殼靜剛度和靜強度試驗。試驗時，在測量軟件的控制下，位移傳感器6測量橋殼I相應(yīng)測點的位移量，然后通過位移傳感器數(shù)據(jù)線8和集線器9傳送給計算機14，避免了人工讀數(shù)帶來的人為誤差。同時，應(yīng)變儀12采集應(yīng)變橋路電壓的變化量得到應(yīng)變值，然后通過應(yīng)變儀線纜13將應(yīng)變數(shù)據(jù)傳送給計算機14，位移測量和應(yīng)變測量在一套系統(tǒng)內(nèi)完成，降低了試驗的繁瑣程度，操作更加方便，另外，測試軟件能夠記錄和處理多輪載荷下的試驗數(shù)據(jù)，便于對同一測試對象在不同輪次加載情況下的靜剛度和靜強度進行比較。上述的測試軟件可用于按照行業(yè)標準QC/T 533《汽車驅(qū)動橋臺架試驗方法》進行橋殼靜剛度和靜強度試驗。測試軟件負責發(fā)送各種操作指令，并接收測試數(shù)據(jù)，自動完成數(shù)據(jù)處理，繪制橋殼撓曲線，得到汽車車橋橋殼靜剛度和靜強度測試結(jié)果，打印試驗報表。本發(fā)明的具有以下優(yōu)點1、實現(xiàn)了位移和應(yīng)變數(shù)據(jù)的自動化采集，降低了試驗勞動強度，測試精度可靠；2、位移測量和應(yīng)變測量在一套系統(tǒng)內(nèi)完成，操作方便。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是汽車車橋橋殼靜剛度和靜強度測試時的測點布置示意圖。圖3是本發(fā)明測試軟件的流程圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進行詳細的描述。如圖1和圖2所示，一種汽車車橋橋殼靜剛度和靜強度測試系統(tǒng)，包括位移傳感器6、位移傳感器安裝支架5、位移傳感器數(shù)據(jù)線8、集線器9、集線器數(shù)據(jù)線10、應(yīng)變片7、應(yīng)變片線纜11、應(yīng)變儀12、應(yīng)變儀線纜13、計算機14以及測試軟件，位移傳感器6帶數(shù)字量輸出口，位移傳感器6的輸出通過位移傳感器數(shù)據(jù)線8和集線器9與計算機14連接，利用位移傳感器安裝支架5將位移傳感器6布置在橋殼I相應(yīng)的測量位置，應(yīng)變片7粘貼在橋殼I上應(yīng)力大的位置，應(yīng)變片7通過應(yīng)變片線纜11和應(yīng)變儀12的輸入連接，應(yīng)變儀12的輸出再通過應(yīng)變儀線纜13與計算機14相連，計算機14裝有測試軟件。如圖3所示，所述的測試軟件包括橋殼參數(shù)設(shè)置、應(yīng)變測量設(shè)置、位移測量設(shè)置、零點設(shè)置、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和生成報表7個模塊，運行測試軟件，在橋殼參數(shù)設(shè)置模塊輸入車橋輪距、板簧座距、滿載軸荷相關(guān)信息；在應(yīng)變測量設(shè)置模塊中完成應(yīng)變儀采集參數(shù)設(shè)置、應(yīng)變片參數(shù)設(shè)置、應(yīng)變片方向設(shè)置以及應(yīng)變儀標定的工作；在位移測量設(shè)置模塊中設(shè)置位移傳感器信息和位移測點坐標；在零點設(shè)置模塊對位移和應(yīng)變測量進行歸零設(shè)置，獲取零參考點；在數(shù)據(jù)采集模塊輸入載荷值，采集應(yīng)變和位移數(shù)據(jù)，顯示和存儲測試數(shù)據(jù)，繪制“載荷-應(yīng)變”曲線和“載荷-位移”曲線；在數(shù)據(jù)處理模塊將應(yīng)變數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為應(yīng)力數(shù)據(jù)，繪制“載荷-應(yīng)力”曲線，繪制橋殼的撓曲線，將測試結(jié)果與行業(yè)法規(guī)給定的指標進行比較；在生成報表模塊自動生成試驗報表并打印，結(jié)束汽車車橋橋殼靜剛度和靜強度試驗。使用本系統(tǒng)進行汽車車橋橋殼靜剛度和靜強度測試的步驟如下
第一步，如圖2所示，將橋殼I安裝在第一支承3和第二支承4上，安裝位置分為車橋輪距處，施力點為橋殼I上的左右板簧座2中心處A和B ；第二步，如圖2所示，將位移傳感器6夾持在位移傳感器安裝支架5上，然后布置在橋殼I的位移測點處，位移測點的數(shù)量和位置可以根據(jù)實際情況確定；第三步，如圖2所示，應(yīng)變片7被粘貼在橋殼I的表面的應(yīng)變測點處，應(yīng)變測點的數(shù)量和位置可以根據(jù)實際情況確定；第四步，如圖3所示，圖3為位移傳感器6和應(yīng)變片7與計算機14的連接圖，所有位移傳感器6通過位移傳感器數(shù)據(jù)線8與集線器9相連，集線器9通過集線器數(shù)據(jù)線10與計算機14相連；應(yīng)變片7通過應(yīng)變片線纜11與應(yīng)變儀12相連，應(yīng)變儀12通過應(yīng)變儀線纜13與計算機14相連；第五步，計算機14上安裝汽車車橋橋殼靜剛度和靜強度測試軟件，測試軟件的流程圖如圖3所示，測試軟件包括橋殼參數(shù)設(shè)置、應(yīng)變測量設(shè)置、位移測量設(shè)置、零點設(shè)置、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和生成報表7個模塊，運行測試軟件，在橋殼參數(shù)設(shè)置模塊輸入車橋輪距、板簧座距、滿載軸荷相關(guān)信息；在應(yīng)變測量設(shè)置模塊中完成應(yīng)變儀采集參數(shù)設(shè)置、應(yīng)變片參數(shù)設(shè)置、應(yīng)變片方向設(shè)置以及應(yīng)變儀標定的工作；在位移測量設(shè)置模塊中設(shè)置位移傳感器信息和位移測點坐標；在零點設(shè)置模塊對位移和應(yīng)變測量進行歸零設(shè)置，獲取零參考點；在數(shù)據(jù)采集模塊輸入載荷值，采集應(yīng)變和位移數(shù)據(jù)，顯示和存儲測試數(shù)據(jù)，繪制“載荷-應(yīng)變”曲線和“載荷-位移”曲線；在數(shù)據(jù)處理模塊將應(yīng)變數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為應(yīng)力數(shù)據(jù)，繪制“載荷-應(yīng)力”曲線，繪制橋殼的撓曲線，將測試結(jié)果與行業(yè)法規(guī)給定的指標進行比較；在生成報表模塊自動生成試驗報表并打印，結(jié)束汽車車橋橋殼靜剛度和靜強度試驗。
權(quán)利要求
1.一種汽車車橋橋殼靜剛度和靜強度測試系統(tǒng)，包括位移傳感器(6),其特征在于位移傳感器(6)帶數(shù)字量輸出口，位移傳感器(6)的輸出通過位移傳感器數(shù)據(jù)線(8)和集線器(9 )與計算機(14 )連接，利用位移傳感器安裝支架(5 )將位移傳感器(6 )布置在橋殼(I)相應(yīng)的測量位置，應(yīng)變片(7)粘貼在橋殼(I)上應(yīng)力大的位置，應(yīng)變片(7)通過應(yīng)變片線纜(11)和應(yīng)變儀(12)的輸入連接，應(yīng)變儀(12)的輸出再通過應(yīng)變儀線纜(13)與計算機(14)相連，計算機(14)裝有測試軟件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車車橋橋殼靜剛度和靜強度測試系統(tǒng)，其特征在于所述的測試軟件包括橋殼參數(shù)設(shè)置、應(yīng)變測量設(shè)置、位移測量設(shè)置、零點設(shè)置、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和生成報表7個模塊，運行測試軟件，在橋殼參數(shù)設(shè)置模塊輸入車橋輪距、板簧座距、滿載軸荷相關(guān)信息；在應(yīng)變測量設(shè)置模塊中完成應(yīng)變儀采集參數(shù)設(shè)置、應(yīng)變片參數(shù)設(shè)置、應(yīng)變片方向設(shè)置以及應(yīng)變儀標定的工作；在位移測量設(shè)置模塊中設(shè)置位移傳感器信息和位移測點坐標；在零點設(shè)置模塊對位移和應(yīng)變測量進行歸零設(shè)置，獲取零參考點；在數(shù)據(jù)采集模塊輸入載荷值，采集應(yīng)變和位移數(shù)據(jù)，顯示和存儲測試數(shù)據(jù)，繪制“載荷-應(yīng)變”曲線和“載荷-位移”曲線；在數(shù)據(jù)處理模塊將應(yīng)變數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為應(yīng)力數(shù)據(jù)，繪制“載荷-應(yīng)力”曲線，繪制橋殼的撓曲線，將測試結(jié)果與行業(yè)法規(guī)給定的指標進行比較；在生成報表模塊自動生成試驗報表并打印，結(jié)束汽車車橋橋殼靜剛度和靜強度試驗，測試軟件能夠記錄和處理多輪載荷下的試驗數(shù)據(jù)，比較同一測試對象在不同輪次加載情況下的靜剛度和靜強度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種汽車車橋橋殼靜剛度和靜強度測試系統(tǒng)，其特征在于使用本系統(tǒng)進行汽車車橋橋殼靜剛度和靜強度測試的步驟如下 第一步，將橋殼(I)安裝在第一支承(3)和第二支承(4)上，安裝位置分為車橋輪距處，施力點為橋殼(I)上的左右板黃座(2)中心處A和B ; 第二步，將位移傳感器(6)夾持在位移傳感器安裝支架(5)上，然后布置在橋殼(I)的位移測點處，位移測點的數(shù)量和位置可以根據(jù)實際情況確定； 第三步，應(yīng)變片(7)被粘貼在橋殼(I)的表面的應(yīng)變測點處，應(yīng)變測點的數(shù)量和位置可以根據(jù)實際情況確定； 第四步，所有位移傳感器(6)通過位移傳感器數(shù)據(jù)線(8)與集線器(9)相連，集線器(9)通過集線器數(shù)據(jù)線(10)與計算機(14)相連；應(yīng)變片(7)通過應(yīng)變片線纜(11)與應(yīng)變儀(12)相連，應(yīng)變儀(12)通過應(yīng)變儀線纜(13)與計算機(14)相連； 第五步，計算機(14)上安裝汽車車橋橋殼靜剛度和靜強度測試軟件，測試軟件包括橋殼參數(shù)設(shè)置、應(yīng)變測量設(shè)置、位移測量設(shè)置、零點設(shè)置、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和生成報表7個模塊，運行測試軟件，在橋殼參數(shù)設(shè)置模塊輸入車橋輪距、板簧座距、滿載軸荷相關(guān)信息；在應(yīng)變測量設(shè)置模塊中完成應(yīng)變儀采集參數(shù)設(shè)置、應(yīng)變片參數(shù)設(shè)置、應(yīng)變片方向設(shè)置以及應(yīng)變儀標定的工作；在位移測量設(shè)置模塊中設(shè)置位移傳感器信息和位移測點坐標；在零點設(shè)置模塊對位移和應(yīng)變測量進行歸零設(shè)置，獲取零參考點；在數(shù)據(jù)采集模塊輸入載荷值，采集應(yīng)變和位移數(shù)據(jù)，顯示和存儲測試數(shù)據(jù)，繪制“載荷-應(yīng)變”曲線和“載荷-位移”曲線；在數(shù)據(jù)處理模塊將應(yīng)變數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為應(yīng)力數(shù)據(jù)，繪制“載荷-應(yīng)力”曲線，繪制橋殼的撓曲線，將測試結(jié)果與行業(yè)法規(guī)給定的指標進行比較；在生成報表模塊自動生成試驗報表并打印，結(jié)束汽車車橋橋殼靜剛度和靜強度試驗。
全文摘要
一種汽車車橋橋殼靜剛度和靜強度測試系統(tǒng)，包括位移傳感器，位移傳感器的輸出通過集線器與計算機連接，利用位移傳感器安裝支架將位移傳感器布置在橋殼相應(yīng)的測量位置，應(yīng)變片粘貼在橋殼上應(yīng)力大的位置，應(yīng)變片和應(yīng)變儀的輸入連接，應(yīng)變儀的輸出與計算機相連，計算機裝有測試軟件，試驗時，在測量軟件的控制下，位移傳感器測量橋殼相應(yīng)測點的位移量，然后通過位移傳感器數(shù)據(jù)線和集線器傳送給計算機，避免了人工讀數(shù)帶來的人為誤差，同時，應(yīng)變儀采集應(yīng)變橋路電壓的變化量得到應(yīng)變值，然后通過應(yīng)變儀線纜將應(yīng)變數(shù)據(jù)傳送給計算機，位移測量和應(yīng)變測量在一套系統(tǒng)內(nèi)完成，降低了試驗的繁瑣程度，操作更加方便。
文檔編號G01M17/007GK103018054SQ20121052430
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月7日
發(fā)明者范子杰, 彭錢磊, 丁煒琦, 吳斌, 桂良進 申請人:清華大學, 陜西漢德車橋有限公司