本發(fā)明涉及螺栓檢測(cè)，具體為一種高長(zhǎng)徑比棒狀預(yù)制體的多模態(tài)性能檢測(cè)系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、隨著復(fù)合材料在工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，螺栓預(yù)制體的制備材料得到發(fā)展。高長(zhǎng)徑比棒狀預(yù)制體因其特殊的幾何形狀和應(yīng)用要求，在航空航天、精密儀器、光纖通信等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值。為了確保這類(lèi)預(yù)制體能夠滿足嚴(yán)格的工程標(biāo)準(zhǔn)，需要對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)的性能檢測(cè)。

2、例如公開(kāi)號(hào)為cn117969311a的發(fā)明專(zhuān)利，為一種用于螺栓力學(xué)性能檢測(cè)設(shè)備，包括檢測(cè)主體和設(shè)置在檢測(cè)主體上的疲勞抗撞擊檢測(cè)組件，還包括溫差式動(dòng)態(tài)力學(xué)性能檢測(cè)機(jī)構(gòu)和海洋環(huán)境腐蝕性能檢測(cè)機(jī)構(gòu)，所述溫差式動(dòng)態(tài)力學(xué)性能檢測(cè)機(jī)構(gòu)設(shè)置在檢測(cè)主體上，所述海洋環(huán)境腐蝕性能檢測(cè)機(jī)構(gòu)設(shè)置在檢測(cè)主體內(nèi)；該申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N用于螺栓力學(xué)性能檢測(cè)設(shè)備，通過(guò)溫差式動(dòng)態(tài)力學(xué)性能檢測(cè)機(jī)構(gòu)，可以評(píng)估溫度對(duì)螺栓強(qiáng)度的影響，剪切強(qiáng)度測(cè)試可以幫助評(píng)估這些溫度變化對(duì)螺栓的強(qiáng)度產(chǎn)生的影響，比較處理前后的剪切強(qiáng)度，可以了解螺栓在不同溫度條件下的性能差異。

3、例如公告號(hào)為cn117309598b的發(fā)明專(zhuān)利，為一種螺栓檢測(cè)設(shè)備，包括檢測(cè)示意組件、拉伸移動(dòng)組件、夾持組件、設(shè)備底座和支撐立桿。該申請(qǐng)屬于螺栓檢測(cè)領(lǐng)域，具體是指一種螺栓檢測(cè)設(shè)備；為了解決現(xiàn)有的螺栓檢測(cè)過(guò)程中難以直觀地評(píng)估多個(gè)螺栓的抗拉伸性能的難題，該申請(qǐng)?zhí)岢隽藱z測(cè)示意組件，通過(guò)限位板帶動(dòng)自動(dòng)嵌入熒光條移動(dòng)，通過(guò)透明觀察窗就能夠直接觀察到自動(dòng)嵌入熒光條的位置，也就指示了螺栓本體斷裂的位置，設(shè)置的多組自動(dòng)嵌入熒光條指示了多個(gè)螺栓本體在透明觀察窗中的斷裂的位置，能夠通過(guò)多個(gè)透明觀察窗中顯示的自動(dòng)嵌入熒光條對(duì)螺栓本體上的斷裂位置進(jìn)行評(píng)估，反映出螺栓本體的抗拉伸性能。

4、但本技術(shù)在實(shí)現(xiàn)本技術(shù)實(shí)施例中發(fā)明技術(shù)方案的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)上述技術(shù)至少存在如下技術(shù)問(wèn)題：當(dāng)前螺栓性能測(cè)試可以通過(guò)疲勞抗撞擊檢測(cè)和腐蝕性能檢測(cè)來(lái)評(píng)估螺栓在不同環(huán)境下的力學(xué)性能，但對(duì)于高長(zhǎng)徑比棒狀預(yù)制體，其性能主要由內(nèi)部纖維分布決定，傳統(tǒng)螺栓性能測(cè)試的測(cè)試精度和適用性存在限制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種高長(zhǎng)徑比棒狀預(yù)制體的多模態(tài)性能檢測(cè)系統(tǒng)及方法，能夠有效解決上述背景技術(shù)中涉及的問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：本發(fā)明第一方面提供了一種高長(zhǎng)徑比棒狀預(yù)制體的多模態(tài)性能檢測(cè)系統(tǒng)，包括：數(shù)據(jù)采集模塊，用于從同一生產(chǎn)批次中獲取高長(zhǎng)徑比棒狀預(yù)制體性能檢測(cè)樣本，標(biāo)記為各預(yù)制體樣本，采集各預(yù)制體樣本的初始尺寸精度數(shù)據(jù)，并根據(jù)各預(yù)制體樣本的初始尺寸精度數(shù)據(jù)，分析得到各預(yù)制體樣本的參照異常參量。

3、微觀結(jié)構(gòu)性能檢測(cè)模塊，用于獲取各預(yù)制體樣本的纖維分布數(shù)據(jù)，根據(jù)各預(yù)制體樣本的纖維分布數(shù)據(jù)，綜合分析得到各預(yù)制體樣本的微觀結(jié)構(gòu)均勻性評(píng)估值。

4、尺寸穩(wěn)定性評(píng)估模塊，用于對(duì)各預(yù)制體樣本進(jìn)行高溫環(huán)境測(cè)試，得到各預(yù)制體樣本的測(cè)試尺寸精度數(shù)據(jù)，根據(jù)各預(yù)制體樣本的初始尺寸精度數(shù)據(jù)和測(cè)試尺寸精度數(shù)據(jù)，綜合分析得到各預(yù)制體樣本的尺寸穩(wěn)定性評(píng)估值。

5、綜合性能評(píng)估模塊，用于根據(jù)各預(yù)制體樣本的參照異常參量、尺寸穩(wěn)定性評(píng)估值和微觀結(jié)構(gòu)均勻性評(píng)估值，綜合分析得到預(yù)制體生產(chǎn)批次綜合性能評(píng)估值，并對(duì)預(yù)制體生產(chǎn)批次綜合性能進(jìn)行評(píng)估反饋。

6、作為進(jìn)一步的方法，所述根據(jù)各預(yù)制體樣本的初始尺寸精度數(shù)據(jù)，分析得到各預(yù)制體樣本的參照異常參量，具體分析過(guò)程為：將各預(yù)制體樣本表面部署若干尺寸監(jiān)測(cè)點(diǎn)，包括各螺距監(jiān)測(cè)點(diǎn)、螺紋深度監(jiān)測(cè)點(diǎn)和螺紋角度監(jiān)測(cè)點(diǎn)。

7、所述初始尺寸精度數(shù)據(jù)包括各螺距監(jiān)測(cè)點(diǎn)的初始螺距、各螺紋深度監(jiān)測(cè)點(diǎn)的初始螺紋深度和各螺紋角度監(jiān)測(cè)點(diǎn)的初始螺紋角度。

8、從預(yù)制體數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取參照規(guī)格螺距、參照規(guī)格螺紋深度和參照規(guī)格螺紋角度，綜合分析得到各預(yù)制體樣本的參照異常參量。

9、作為進(jìn)一步的方法，所述根據(jù)各預(yù)制體樣本的纖維分布數(shù)據(jù)，綜合分析得到各預(yù)制體樣本的微觀結(jié)構(gòu)均勻性評(píng)估值，具體分析過(guò)程為：所述纖維分布數(shù)據(jù)，包括各相鄰纖維束間距和各類(lèi)纖維材料的纖維體積分?jǐn)?shù)。

10、從預(yù)制體數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取各類(lèi)纖維材料的纖維體積分?jǐn)?shù)參照值和允許偏差纖維體積分?jǐn)?shù)，綜合分析得到各預(yù)制體樣本的微觀結(jié)構(gòu)均勻性評(píng)估值。

11、作為進(jìn)一步的方法，所述根據(jù)各預(yù)制體樣本的初始尺寸精度數(shù)據(jù)和測(cè)試尺寸精度數(shù)據(jù)，綜合分析得到各預(yù)制體樣本的尺寸穩(wěn)定性評(píng)估值，具體分析過(guò)程為：對(duì)各預(yù)制體樣本進(jìn)行高溫環(huán)境測(cè)試，并采集高溫環(huán)境測(cè)試后各預(yù)制體樣本的尺寸精度數(shù)據(jù)，標(biāo)記為各預(yù)制體樣本的測(cè)試尺寸精度數(shù)據(jù)。

12、所述測(cè)試尺寸精度數(shù)據(jù)包括各螺距監(jiān)測(cè)點(diǎn)的測(cè)試螺距、各螺紋深度監(jiān)測(cè)點(diǎn)的測(cè)試螺紋深度和各螺紋角度監(jiān)測(cè)點(diǎn)的測(cè)試螺紋角度。

13、從預(yù)制體數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取允許熱偏差螺距、允許熱偏差螺紋深度和允許熱偏差螺紋角度，綜合分析得到各預(yù)制體樣本的尺寸穩(wěn)定性評(píng)估值。

14、作為進(jìn)一步的方法，所述綜合分析得到預(yù)制體生產(chǎn)批次綜合性能評(píng)估值，具體分析過(guò)程為：獲取各預(yù)制體樣本的參照異常參量，并提取最大參照異常參量標(biāo)記為異常臨界參量。

15、根據(jù)各預(yù)制體樣本的參照異常參量、尺寸穩(wěn)定性評(píng)估值和微觀結(jié)構(gòu)均勻性評(píng)估值，綜合分析得到預(yù)制體生產(chǎn)批次綜合性能評(píng)估值。

16、作為進(jìn)一步的方法，所述對(duì)預(yù)制體生產(chǎn)批次綜合性能進(jìn)行評(píng)估反饋，具體過(guò)程為：從預(yù)制體數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取預(yù)制體生產(chǎn)批次綜合性能評(píng)估閾值，將預(yù)制體生產(chǎn)批次綜合性能評(píng)估值與預(yù)制體生產(chǎn)批次綜合性能評(píng)估閾值進(jìn)行比對(duì)，若預(yù)制體生產(chǎn)批次綜合性能評(píng)估值大于或等于預(yù)制體生產(chǎn)批次綜合性能評(píng)估閾值，則將預(yù)制體生產(chǎn)批次評(píng)估為初步合格批次，若預(yù)制體生產(chǎn)批次綜合性能評(píng)估值小于預(yù)制體生產(chǎn)批次綜合性能評(píng)估閾值，則將預(yù)制體生產(chǎn)批次評(píng)估為不合格批次。

17、對(duì)初步合格批次進(jìn)行二次評(píng)估，得到評(píng)估結(jié)果并將評(píng)估結(jié)果反饋至相關(guān)人員。

18、作為進(jìn)一步的方法，所述對(duì)初步合格批次進(jìn)行二次評(píng)估，具體過(guò)程為：從預(yù)制體數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取不合格樣本臨界數(shù)、微觀結(jié)構(gòu)均勻性評(píng)估閾值和尺寸穩(wěn)定性評(píng)估閾值。

19、將各預(yù)制體樣本的微觀結(jié)構(gòu)均勻性評(píng)估值和尺寸穩(wěn)定性評(píng)估值分別與微觀結(jié)構(gòu)均勻性評(píng)估閾值和尺寸穩(wěn)定性評(píng)估閾值進(jìn)行比對(duì)，若某預(yù)制體樣本的微觀結(jié)構(gòu)均勻性評(píng)估值大于或等于微觀結(jié)構(gòu)均勻性評(píng)估閾值，且該預(yù)制體樣本的尺寸穩(wěn)定性評(píng)估值大于或等于尺寸穩(wěn)定性評(píng)估閾值，則將該預(yù)制體樣本標(biāo)記為合格樣本。

20、若某預(yù)制體樣本的微觀結(jié)構(gòu)均勻性評(píng)估值小于微觀結(jié)構(gòu)均勻性評(píng)估閾值，或該預(yù)制體樣本的尺寸穩(wěn)定性評(píng)估值小于尺寸穩(wěn)定性評(píng)估閾值，則將該預(yù)制體樣本標(biāo)記為不合格樣本。

21、統(tǒng)計(jì)初步合格批次中的不合格樣本個(gè)數(shù)，將不合格樣本個(gè)數(shù)與不合格樣本臨界數(shù)進(jìn)行比對(duì)，若不合格樣本個(gè)數(shù)小于不合格樣本臨界數(shù)，則將初步合格批次評(píng)估為正式合格批次，若不合格樣本個(gè)數(shù)大于或等于不合格樣本臨界數(shù)，則將初步合格批次評(píng)估為不合格批次。

22、本發(fā)明第二方面提供了一種高長(zhǎng)徑比棒狀預(yù)制體的多模態(tài)性能檢測(cè)方法，包括：從同一生產(chǎn)批次中獲取高長(zhǎng)徑比棒狀預(yù)制體性能檢測(cè)樣本，標(biāo)記為各預(yù)制體樣本，采集各預(yù)制體樣本的初始尺寸精度數(shù)據(jù)，并根據(jù)各預(yù)制體樣本的初始尺寸精度數(shù)據(jù)，分析得到各預(yù)制體樣本的參照異常參量。

23、獲取各預(yù)制體樣本的纖維分布數(shù)據(jù)，根據(jù)各預(yù)制體樣本的纖維分布數(shù)據(jù)，綜合分析得到各預(yù)制體樣本的微觀結(jié)構(gòu)均勻性評(píng)估值。

24、對(duì)各預(yù)制體樣本進(jìn)行高溫環(huán)境測(cè)試，得到各預(yù)制體樣本的測(cè)試尺寸精度數(shù)據(jù)，根據(jù)各預(yù)制體樣本的初始尺寸精度數(shù)據(jù)和測(cè)試尺寸精度數(shù)據(jù)，綜合分析得到各預(yù)制體樣本的尺寸穩(wěn)定性評(píng)估值。

25、根據(jù)各預(yù)制體樣本的參照異常參量、尺寸穩(wěn)定性評(píng)估值和微觀結(jié)構(gòu)均勻性評(píng)估值，綜合分析得到預(yù)制體生產(chǎn)批次綜合性能評(píng)估值，并對(duì)預(yù)制體生產(chǎn)批次綜合性能進(jìn)行評(píng)估反饋。

26、相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的實(shí)施例至少具有如下有益效果：

27、（1）本發(fā)明通過(guò)提供一種高長(zhǎng)徑比棒狀預(yù)制體的多模態(tài)性能檢測(cè)系統(tǒng)及方法，針對(duì)高長(zhǎng)徑比棒狀預(yù)制體的特性，對(duì)各預(yù)制體樣本的初始尺寸精度數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，通過(guò)微觀結(jié)構(gòu)性能檢測(cè)分析纖維分布數(shù)據(jù)，能夠精確評(píng)估預(yù)制體微觀結(jié)構(gòu)的均勻性，提高了對(duì)性能評(píng)估的準(zhǔn)確性。通過(guò)對(duì)預(yù)制體樣本的綜合性能進(jìn)行評(píng)估，有助于后續(xù)分析預(yù)制體在不同應(yīng)用場(chǎng)景下的性能表現(xiàn)，確保預(yù)制體在各種復(fù)雜環(huán)境中的可靠性和適用性。

28、（2）本發(fā)明通過(guò)綜合考慮螺距、螺紋深度和角度，對(duì)螺栓預(yù)制體的尺寸精度進(jìn)行量化評(píng)估，可以使螺紋連接更加緊密、穩(wěn)定，減少因松動(dòng)、滑脫或泄漏等問(wèn)題導(dǎo)致的故障風(fēng)險(xiǎn)，確保螺紋連接符合技術(shù)規(guī)范和質(zhì)量要求。通過(guò)分析螺距、螺紋深度和角度之間的關(guān)聯(lián)，可以為螺紋的設(shè)計(jì)和制造提供更準(zhǔn)確的指導(dǎo)，有助于制定出更加優(yōu)化的螺紋連接方案。

29、（3）本發(fā)明通過(guò)綜合考慮相鄰纖維束間距和纖維體積分?jǐn)?shù)，可以得到更加精確的微觀結(jié)構(gòu)均勻性評(píng)估值，有助于衡量預(yù)制體質(zhì)量，為產(chǎn)品的質(zhì)量控制和優(yōu)化提供依據(jù)。了解相鄰纖維束間距和纖維體積分?jǐn)?shù)之間的關(guān)聯(lián)，可以為高長(zhǎng)徑比棒狀預(yù)制體的制造工藝提供更準(zhǔn)確的指導(dǎo)，使預(yù)制體的微觀結(jié)構(gòu)更加均勻，從而提高材料的性能穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)更好的微觀結(jié)構(gòu)均勻性。

30、當(dāng)然，實(shí)施本發(fā)明的任一產(chǎn)品并不一定需要同時(shí)達(dá)到以上所述的所有優(yōu)點(diǎn)。