CN111351649A - 预紧力变化曲线处理方法、螺纹防松性能测试方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种预紧力变化曲线处理方法、螺纹防松性能测试方法及装置,其中,处理方法,包括:根据预设间隔将得到的预紧力变化曲线划分为多个变化阶段;对每一变化阶段的预紧力变化曲线进行拟合,并得到对应每一变化阶段的变化斜率;根据预设表征斜率确定规则,得到用于确定待测试螺纹连接结构的松动情况的表征斜率。本发明的技术方案通过对获取到的预紧力变化曲线,进行变化阶段划分以及对预紧力变化曲线进行拟合,得到每一变化阶段的变化斜率,进而根据预设表征斜率确定规则,得到表征螺纹连接结构松动情况的表征斜率,弥补了当前无法准确判断螺纹连接结构是否松动的技术空白,有利于对螺纹连接结构进行量化和评价的实现。
Description
技术领域
本发明涉及测试技术领域,特别涉及一种预紧力变化曲线处理方法、螺纹防松性能测试方法及装置。
背景技术
螺纹连接结构由于成本低,拆装方便,产生的连接力大等优点,广泛应用于机械、交通、建筑等领域当中。但是在实际使用过程中,由于各种振动冲击等复杂工况的存在,螺纹连接结构容易发生松动失效。因此工程人员常采用一些防松措施来提高防松性能,比如采用防松紧固件。为了方便在不同防松措施之间做出最优选择,或对具体的防松紧固件的设计和制造工艺进行优化,有必要对防松措施的防松性能进行定量的评价。但当前市面上并没有判断螺纹连接结构是否松动的方法,以及对螺纹连接结构的防松性能进行量化并评价的设备,使得无法实现对螺纹连接结构的防松性能的量化和评价。
发明内容
本发明实施例要达到的技术目的是提供一种预紧力变化曲线处理方法、螺纹防松性能测试方法及装置,用以解决当前没有简单的判断螺纹连接结构是否松动的方法,使得无法实现对螺纹连接结构的防松性能的量化和评价的问题。
为解决上述技术问题,本发明实施例提供了一种预紧力变化曲线处理方法,包括:
将在振动试验的测试环节中得到的待测试螺纹连接结构的预紧力变化曲线,根据预设间隔划分为多个变化阶段;
分别对每一变化阶段的预紧力变化曲线进行拟合,得到对应每一变化阶段的变化斜率;
根据预设表征斜率确定规则,对所有的变化斜率进行处理,得到预紧力变化曲线的表征斜率,其中,表征斜率用于确定待测试螺纹连接结构的松动情况。
具体地,如上所述的处理方法,预紧力变化曲线为预紧力与累积测试时间的关系曲线,代表预紧力随测试时间累积而变化的过程,或者,预紧力变化曲线为预紧力与累积振动周期个数的关系曲线,代表预紧力随振动周期个数累积而变化的过程。
优选地,如上所述的处理方法,表征斜率是指某个能代表预紧力变化曲线上的预紧力最慢衰退速度的目标斜率值,或者,为所述目标斜率值的等效转化形式。
进一步的,如上所述的处理方法,预设表征斜率确定规则包括:将得到的所有变化斜率进行对比,以其中绝对值最小的变化斜率作为表征斜率;或者,对得到的所有变化斜率分别取绝对值,以其中最小的绝对值作为表征斜率;再或者,对每一变化斜率进行归一化处理得到对应的归一化斜率,以其中最小的归一化斜率作为表征斜率,其中,归一化斜率为变化斜率的绝对值与预紧力初始值的比值,预紧力初始值是指测试环节的预设初始预紧力的值。
具体地,如上所述的处理方法,在确定表征斜率之后,处理方法还包括:
将表征斜率与一预设的斜率阈值进行比对,得到比对结果;
当比对结果为表征斜率的绝对值大于斜率阈值时,确定待测试螺纹连接结构发生松动;
当比对结果为表征斜率的绝对值小于斜率阈值时,确定待测试螺纹连接结构未发生松动。
本发明的另一优选实施例还提供了一种预紧力变化曲线的处理装置,包括:
第一处理模块,用于将在振动试验的测试环节中得到的待测试螺纹连接结构的预紧力变化曲线,根据预设间隔划分为多个变化阶段;
第二处理模块,用于分别对每一变化阶段的预紧力变化曲线进行拟合,得到对应每一变化阶段的变化斜率;
第三处理模块,用于根据预设表征斜率确定规则,对所有的变化斜率进行处理,得到预紧力变化曲线的表征斜率,其中,表征斜率用于确定待测试螺纹连接结构的松动情况。
具体地,如上所述的处理装置,还包括:
第四处理模块,用于将表征斜率与一预设的斜率阈值进行比对,得到比对结果;
第五处理模块,用于当比对结果为表征斜率的绝对值大于斜率阈值时,确定待测试螺纹连接结构发生松动;
第六处理模块,用于当比对结果为表征斜率的绝对值小于斜率阈值时,确定待测试螺纹连接结构未发生松动。
本发明的又一优选实施例还提供了一种螺纹连接结构防松性能的测试方法,包括:
在多个振动试验的测试环节中,根据预设驱动力周期性驱动待测试螺纹连接结构,并获取每一个测试环节中待测试螺纹连接结构的预紧力变化曲线,其中,预设驱动力作为区分每个测试环节的特征变量,每个测试环节根据不同的预设驱动力驱动,且所有的测试环节具有相同的预设初始预紧力;
根据预紧力变化曲线处理方法,对每一个预紧力变化曲线进行处理,并确定两个目标测试环节;
获取两个目标测试环节对应的两个预设驱动力作为两个目标驱动力,并根据第一预设量化规则对两个目标驱动力进行量化处理,得到预设初始预紧力条件下螺纹连接结构防松性能的表征值。
具体地,如上所述的测试方法,根据第一预设量化规则对两个目标驱动力进行量化处理,得到预设初始预紧力条件下螺纹连接结构防松性能的表征值的步骤包括:
根据两个目标驱动力,将其中一个目标驱动力作为临界驱动力;或者对两个目标驱动力进行第一预设运算,并将得到的第一运算结果作为临界驱动力;
根据得到的临界驱动力,将临界驱动力作为表征值;或者,根据预设的临界驱动力和表征值的对应关系确定表征值;再或者,将临界驱动力进行第二预设运算,并将得到的第二运算结果作为表征值。
本发明的再一优选实施例还提供了一种螺纹连接结构防松性能的测试方法,包括:
在多个振动试验的测试环节中,根据预设驱动力周期性驱动待测试螺纹连接结构,并获取每一个测试环节中待测试螺纹连接结构的预紧力变化曲线,其中,预设初始预紧力作为区分每个测试环节的特征变量,每个测试环节具有不同的预设初始预紧力,且所有的测试环节根据相同的预设驱动力驱动;
根据预紧力变化曲线处理方法,对每一个预紧力变化曲线进行处理,并确定两个目标测试环节;
获取两个目标测试环节对应的两个预设初始预紧力作为两个目标初始预紧力,并根据第二预设量化规则对两个目标初始预紧力进行量化处理,得到预设驱动力条件下螺纹连接结构防松性能的表征值。
具体地,如上所述的测试方法,根据第二预设量化规则对两个目标初始预紧力进行量化处理,得到预设驱动力条件下螺纹连接结构防松性能的表征值的步骤包括:
根据两个目标初始预紧力,将其中一个目标初始预紧力作为临界初始预紧力;或者对两个目标初始预紧力进行第三预设运算,并将得到的第三运算结果作为临界初始预紧力;
根据得到的临界初始预紧力,将临界初始预紧力作为表征值;或者,根据预设的临界初始预紧力和表征值的对应关系确定表征值;再或者,将临界初始预紧力进行第四预设运算,并将得到的第四运算结果作为表征值。
本发明的另一优选实施例还提供了一种螺纹连接结构防松性能的测试方法,包括:
在多个振动试验的测试环节中,根据预设驱动位移周期性驱动待测试螺纹连接结构,并获取每一个测试环节中待测试螺纹连接结构的预紧力变化曲线,其中,预设驱动位移作为区分每个测试环节的特征变量,每个测试环节根据不同的预设驱动位移驱动,且所有的测试环节具有相同的预设初始预紧力;
根据预紧力变化曲线处理方法,对每一个预紧力变化曲线进行处理,并确定两个目标测试环节;
获取两个目标测试环节对应的两个预设驱动位移作为两个目标驱动位移,并根据第三预设量化规则对两个目标驱动位移进行量化处理,得到预设初始预紧力条件下螺纹连接结构防松性能的表征值。
具体地,如上所述的测试方法,根据第三预设量化规则对两个目标驱动位移进行量化处理,得到预设初始预紧力条件下螺纹连接结构防松性能的表征值的步骤包括:
根据两个目标驱动位移,将其中一个目标驱动位移作为临界驱动位移;或者对两个目标驱动位移进行第五预设运算,并将得到的第五运算结果作为临界驱动位移;
根据得到的临界驱动位移,将临界驱动位移作为表征值;或者,根据预设的临界驱动位移和表征值的对应关系确定表征值;再或者,将临界驱动位移进行第六预设运算,并将得到的第六运算结果作为表征值。
本发明的又一优选实施例还提供了一种螺纹连接结构防松性能的测试方法,包括;
在多个振动试验的测试环节中,根据预设驱动位移周期性驱动待测试螺纹连接结构,并获取每一个测试环节中待测试螺纹连接结构的预紧力变化曲线,其中,预设初始预紧力作为区分每个测试环节的特征变量,每个测试环节具有不同的预设初始预紧力,且所有的测试环节根据相同的预设驱动位移驱动;
根据预紧力变化曲线处理方法,对每一个预紧力变化曲线进行处理,并确定两个目标测试环节;
获取两个目标测试环节对应的两个预设初始预紧力作为两个目标初始预紧力,并根据第四预设量化规则对目标初始预紧力进行量化处理,得到预设驱动位移条件下螺纹连接结构防松性能的表征值。
具体地,如上所述的测试方法,根据第四预设量化规则对目标初始预紧力进行量化处理,得到预设驱动位移条件下螺纹连接结构防松性能的表征值的步骤包括:
根据两个目标初始预紧力,将其中一个目标初始预紧力作为临界初始预紧力;或者对两个目标初始预紧力进行第七预设运算,并将得到的第七运算结果作为临界初始预紧力;
根据得到的临界初始预紧力,将临界初始预紧力作为表征值;或者,根据预设的临界初始预紧力和表征值的对应关系确定表征值;再或者,将临界初始预紧力进行第八预设运算,并将得到的第八运算结果作为表征值。
优选地,如上所述的测试方法,根据预紧力变化曲线处理方法,对每一个预紧力变化曲线进行处理,并确定两个目标测试环节的步骤包括:
根据预紧力变化曲线处理方法,对每一预紧力变化曲线进行处理,确定每一测试环节中待测试螺纹连接结构的松动情况;
当相邻的两个测试环节中,一个待测试螺纹连接结构发生松动,另一个待测试螺纹连接结构未发生松动时,确定这两个测试环节为两个目标测试环节,其中,相邻的两个测试环节是指:将所有的测试环节根据特征变量的大小进行排序后,前后相邻的两个测试环节。
可选地,如上所述的测试方法,测试方法还包括:
将所有的测试环节根据特征变量的大小进行排序,并按照所得排序依次进行测试,得到当前测试环节的预紧力变化曲线;
根据预紧力变化曲线处理方法对预紧力变化曲线进行处理,得到当前测试环节中螺纹连接结构的松动情况;
当确定当前测试环节中螺纹连接结构的松动情况与前一测试环节的松动情况相同或者当当前测试环节为第一个测试环节时,进入下一测试环节;
当当前测试环节的松动情况与前一测试环节的松动情况不同时,确定当前测试环节以及前一测试环节为两个目标测试环节,并停止测试。
优选地,如上所述的测试方法,获取每一个测试环节中待测试螺纹连接结构的预紧力变化曲线的步骤包括:
检测待测试螺纹连接结构的预紧力;
当预紧力达到当前测试环节的预设初始预紧力时,发送测试请求信息;
当接收到测试开始信号时,发送当前测试环节的驱动信号至驱动机构,并开始跟踪记录监测到的预紧力,得到预紧力随测试时间累积而变化的数据,或得到预紧力随振动周期个数累积而变化的数据,其中,驱动信号中携带有控制驱动机构进行驱动时的预设驱动频率和预设振动周期的信息,还携带有预设驱动力或预设驱动位移的信息;
根据预紧力随测试时间累积而变化的数据,或根据预紧力随振动周期个数累积而变化的数据,得到当前测试环节的预紧力变化曲线。
具体地,如上所述的测试方法,预紧力变化曲线处理方法为如上所述的预紧力变化曲线处理方法。
本发明的再一优选实施例还提供了一种螺纹连接结构防松性能的测试装置,包括:
支撑板、连接板、驱动机构和第一压力传感器;
其中,连接板放置于支撑板上,并通过待测试的螺纹连接结构固定连接;
第一压力传感器设置于螺纹连接结构与支撑板或连接板之间,用于监测螺纹连接结构的预紧力;
驱动机构与连接板的一端连接,驱动机构用于向连接板周期性施加测试方向上的驱动力,测试方向垂直于螺纹连接结构的螺旋线的延伸方向。
具体地,如上所述的测试装置,螺纹连接结构包括:内螺纹件和外螺纹件;
其中,外螺纹件包括:设置有受力结构的头部和设置有外螺纹的螺纹部;
支撑板和连接板上均设置有供外螺纹件穿设的安装孔,外螺纹件穿设支撑板和连接板时,第一压力传感器设置于支撑板与外螺纹件的头部或内螺纹件之间。
进一步的,如上所述的测试装置,支撑板在远离连接板的一侧设置有一凹槽,第一压力传感器设置于凹槽中,且安装孔连通凹槽。
优选地,如上所述的测试装置,连接板与驱动机构之间设置有一第二压力传感器,第二压力传感器还与驱动机构通信连接。
具体地,如上所述的测试装置,还包括:位移传感器,位移传感器与驱动机构通信连接,其中位移传感器用于监测连接板的驱动位移。
与现有技术相比,本发明实施例提供的一种预紧力变化曲线处理方法、螺纹防松性能测试方法及装置,至少具有以下有益效果:
通过对获取到的待测试螺纹连接结构在振动试验的测试环节中的预紧力变化曲线,进行变化阶段划分以及对每一变化阶段的预紧力变化曲线进行拟合,得到对应每一变化阶段的变化斜率。进而再根据预设表征斜率确定规则,可从得到的所有的变化斜率中,得到用于表征待测螺纹连接结构松动情况的表征斜率,通过该表征斜率即可简单的确定待测试螺纹连接结构是否发生松动,弥补了当前无法准确判断螺纹连接结构是否松动的技术空白,有利于对螺纹连接结构进行量化和评价的实现。
附图说明
图1为本发明的一种预紧力变化曲线处理方法的流程示意图之一;
图2为预紧力变化曲线示意图;
图3为预紧力变化斜率的变化曲线示意图;
图4为本发明的一种预紧力变化曲线处理方法的流程示意图之二;
图5为本发明的一种预紧力变化曲线的处理装置的结构示意图;
图6为一种螺纹连接结构防松性能的测试方法的流程示意图之一;
图7为一种螺纹连接结构防松性能的测试方法的流程示意图之二;
图8为一种螺纹连接结构防松性能的测试方法的流程示意图之三;
图9为一种螺纹连接结构防松性能的测试方法的流程示意图之四;
图10为一种螺纹连接结构防松性能的测试方法的流程示意图之五;
图11为一种螺纹连接结构防松性能的测试方法的流程示意图之六;
图12为一种螺纹连接结构防松性能的测试方法的流程示意图之七;
图13为一种螺纹连接结构防松性能的测试装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。在下面的描述中,提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本发明的实施例。因此,本领域技术人员应该清楚,可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本发明的范围和精神。另外,为了清楚和简洁,省略了对已知功能和构造的描述。
应理解,说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此,在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外,这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。
在本发明的各种实施例中,应理解,下述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
应理解,本文中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请所提供的实施例中,应理解,“与A相应的B”表示B与A相关联,根据A可以确定B。但还应理解,根据A确定B并不意味着仅仅根据A确定B,还可以根据A和/或其它信息确定B。
参见图1,本发明的一优选实施例提供了一种预紧力变化曲线处理方法,包括:
步骤S101,将在振动试验的测试环节中得到的待测试螺纹连接结构的预紧力变化曲线,根据预设间隔划分为多个变化阶段;
步骤S102,分别对每一变化阶段的预紧力变化曲线进行拟合,得到对应每一变化阶段的变化斜率;
步骤S103,根据预设表征斜率确定规则,对所有的变化斜率进行处理,得到预紧力变化曲线的表征斜率,其中,表征斜率用于确定待测试螺纹连接结构的松动情况。
在本发明的一具体实施例中,获取到的预紧力变化曲线,优选地为通过螺纹连接结构防松性能的测试装置,模拟一段时间内螺纹连接结构在预设受力情况下的预紧力变化曲线。当得到预紧力变化曲线后,会根据预设的间隔将预紧力变化曲线划分为多个变化阶段,并对每一变化阶段的预紧力变化曲线进行拟合,得到对应每一变化阶段的变化斜率,其中,变化斜率用于表示在该变化阶段中预紧力的变化快慢或变化速度。进而再根据预设表征斜率确定规则,可对得到的所有的所述变化斜率进行处理,进而得到用于表征待测螺纹连接结构松动情况的表征斜率,通过该表征斜率即可确定待测试螺纹连接结构是否发生松动,弥补了当前无法通过预紧力变化曲线准确判断螺纹连接结构是否发生松动的技术空白,有利于对螺纹连接结构防松性能进行量化和评价的实现。
优选地,本发明实施例中所述的松动是指旋转松动,意味着螺纹连接结构发生了使预紧力衰退的刚性转动;优选地,本发明实施例中所述的防松性能是指防止旋转松动的能力。
优选地,在对预紧力变化曲线进行拟合时优选线性拟合,尤其是一次线性拟合,以便于获取所述变化阶段的变化斜率,可选地,本领域的技术人员采用其他拟合方法例如最小二乘曲线拟合法等进行拟合,用于得到该变化阶段的变化斜率也应属于本发明的保护范围。
参见图2所示的预紧力变化曲线,以预紧力随振动周期个数累积的变化过程为例,可以直观的看出预紧力的变化曲线存在三个大的阶段,其中,在刚开始时的第一阶段,在塑性变形因素的影响下预紧力变化曲线会呈非线性快速衰退,在第二阶段,由于塑性变形结束,此时预紧力变化曲线在内外螺纹间的旋转松动的影响下近似呈线性衰退,在第三阶段,由于螺纹连接结构的受力时间较长,使得螺纹连接结构开始因疲劳产生裂纹,使得预紧力的衰退速度加快,直至突然断裂,由此可见,判断螺纹连接结构是否松动的关键在于第二阶段的衰退速度,而迅速衰退的阶段即第一阶段和第三阶段的数据与螺纹连接结构的防松性能的关联性较差。
这里需要说明的是,所述的变化阶段是根据所述预设间隔对上述三个大的阶段进一步划分而得,而非指三个大的阶段本身。由于判断螺纹连接结构是否松动的关键在于第二阶段的衰退速度,在划分变化阶段和获取变化斜率时可部分或全部忽略第一阶段和第三阶段,只对第二阶段进行变化阶段的划分和变化斜率的获取。
可选地,在得到每一变化阶段对应的变化斜率之后,可绘制一反映预紧力衰退速度演变过程的曲线,如图3所示,其中,纵坐标表示所述变化斜率的数值,横坐标表示累积振动周期个数,以便于技术人员更直观的了解预紧力的衰退情况。这里需要说明的是,纵坐标还可以为其它形式,如所述变化斜率的绝对值,或所述变化斜率的绝对值与预紧力初始值的比值等;横坐标也可以为其它形式,如累积测试时间。
具体地,如上所述的处理方法,预紧力变化曲线为预紧力与累积测试时间的关系曲线,代表预紧力随测试时间累积而变化的过程,或者预紧力变化曲线为预紧力与累积振动周期个数的关系曲线,代表预紧力随振动周期个数累积而变化的过程。
在本发明的一具体实施例中,根据技术人员进行振动试验时所采取的处理方式的不同,可根据不同的自变量来确定预紧力跟随自变量进行变化时的预紧力变化曲线,例如:当自变量为时间时,得到的预紧力变化曲线即为预紧力与累积测试时间的关系曲线,用于表示预紧力随测试时间累积而变化的过程,此时预设间隔即为预设时间跨度,有利于提高划分的效率;当自变量为振动周期时,得到的预紧力变化曲线即为预紧力与累积振动周期个数的关系曲线,用于表示预紧力随振动周期个数累积而变化的过程,此时预设间隔即为预设振动周期个数,能够保证得到的变化阶段中的数据均为完整周期的数据。
优选地,在确定预设间隔时,当预紧力变化曲线为预紧力与累积测试时间的关系曲线时,选用特定的整数个振动周期与单位周期时间的乘积为预设间隔;当预紧力变化曲线为预紧力与累积振动周期个数的关系曲线时,选用特定的整数个振动周期作为预设间隔。以便于进行变化阶段的划分,并保证划分后的每一变化阶段中预紧力数据的合理性。可选的,本领域的技术人员可根据实际情况或习惯进行选择性设定,在保证划分变化阶段正常进行的同时,满足技术人员对个性化的需求。需要说明的是上述的预设间隔为技术人员根据实际情况所预先设定的时间跨度或振动周期跨度或其它等效形式。
优选地,如上所述的处理方法,表征斜率是指某个能代表预紧力变化曲线上的预紧力最慢衰退速度的目标斜率值,或者,为所述目标斜率值的等效转化形式。
还需要说明的是,整个预紧力变化曲线上不同位置所对应的斜率通常是不同,这意味着预紧力的衰退速度通常不是恒定的,是随着振动的持续而变化的,即使在上述的第二阶段,其预紧力衰退速度也未必是完全恒定的。因此在本发明实施例中,将某个能代表整个预紧力变化曲线上的预紧力最慢衰退速度的目标斜率值,或者将目标斜率值的等效转化形式作为表征斜率,使得表征斜率可以代表预紧力变化曲线上的预紧力衰退的最好情况,因此,所述表征斜率可用于确定所述待测试螺纹连接结构的松动情况,进而便于对所述待测试螺纹连接结构的松动情况进行判断,得到判断结果。其中,上述的等效转化形式为技术人员根据预设的等效转化方法对所述目标斜率值进行转化得到的值,包括但不限于取绝对值,或者进行某种运算得到的值。
进一步的,如上所述的处理方法,预设表征斜率确定规则包括:将得到的所有变化斜率进行对比,以其中绝对值最小的变化斜率作为表征斜率;或者,对得到的所有变化斜率分别取绝对值,以其中最小的绝对值作为表征斜率;再或者,对每一变化斜率进行归一化处理得到对应的归一化斜率,以其中最小的归一化斜率作为表征斜率,其中,归一化斜率为变化斜率的绝对值与预紧力初始值的比值,预紧力初始值是指测试环节的预设初始预紧力的值。
在本发明的一具体实施例中,由于变化斜率的值的大小可用于表征预紧力的衰退速度,因此变化斜率的值越接近于零通常表示该变化阶段的预紧力衰退的越慢,即该变化阶段越能代表整个预紧力变化曲线上的预紧力最慢衰退速度(即预紧力变化曲线上的最好情况),因此可以基于所有的所述变化斜率,确定一个相对接近零的变化斜率(即目标斜率)或其的某种等效转化形式作为表征斜率;也就是说,所述的预设表征斜率确定规则即用于确定一个相对接近零的变化斜率,并以该变化斜率或其的某种等效转化形式作为表征斜率。
具体地,本发明提供了一些具体实施例,例如:将所有的变化斜率进行对比以其中绝对值最小的变化斜率作为表征斜率,此时表征斜率为正值、负值或零;或者,对得到的所有变化斜率分别取绝对值,以其中最小的绝对值作为表征斜率,此时表征斜率为非负值;再或者,对每一变化斜率进行归一化处理得到对应的归一化斜率,以其中最小的归一化斜率作为表征斜率,此时表征斜率为非负值。可选的,本领域的技术人员可在此基础上确定预设值域范围内的所有变化斜率的平均值为表征斜率,其中预设值域范围中任一值的绝对值均小于一预设值;或者对所有的变化斜率根据绝对值从小到大的顺序进行排序,选取排序靠前的预设数量变化斜率的平均值作为表征斜率,或者选取预设位置的变化斜率的值或平均值作为表征斜率。
参见图4,具体地,如上所述的处理方法,在确定表征斜率之后,处理方法还包括:
步骤S401,将表征斜率与一预设的斜率阈值进行比对,得到比对结果;
步骤S402,当比对结果为表征斜率的绝对值大于斜率阈值时,确定待测试螺纹连接结构发生松动;
步骤S403,当比对结果为表征斜率的绝对值小于斜率阈值时,确定待测试螺纹连接结构未发生松动。
在本发明的一具体实施例中,在确定表征斜率之后,判断待测试螺纹连接结构是否发生松动时,会将表征斜率与一预设的斜率阈值进行比对,当表征斜率的绝对值大于预设斜率时,说明在进行振动试验时,待测螺纹连接结构的预紧力衰退速度较快,超出了允许范围,使得待测螺纹连接结构产生了明显松动,此时即可确定待测试螺纹连接结构的松动情况为发生松动;当表征斜率的绝对值小于斜率阈值时,说明在进行振动试验时,待测螺纹连接结构的预紧力衰退速度较慢或未发生衰退,仍处于允许范围,即可确定待测试螺纹连接结构的松动情况为未发生松动。需要说明的是,当表征斜率的绝对值等于斜率阈值时,此时螺纹连接结构处于将要发生松动的临界状态,技术人员可根据实际情况,确定待测试螺纹连接结构的松动情况为发生松动或未发生松动,本发明优选当表征斜率的绝对值等于斜率阈值时,确定待测试螺纹连接结构的松动情况为未发生松动。
这里需要说明的是,步骤S401、步骤S402和步骤S403所述的处理方法还可以有其它的等价形式,比如,当表征斜率本身为正值时,不用再对其进行取绝对值操作;再比如,表征斜率和斜率阈值均为负值时,表征斜率小于斜率阈值意味着待测试螺纹连接结构发生松动,反之则意味着未发生松动。上述这些情况的本质和步骤S401、步骤S402和步骤S403所述的处理方法是等价的,即:以斜率阈值作为参照,当表征斜率代表的预紧力衰退程度比斜率阈值代表的预紧力衰退程度更严重时,即确定带测试螺纹连接结构发生松动,反而则确定为未发生松动。所有的处理方法只要符合该原理,无论其具体实现形式如何,都应包括在本发明的保护范围内。
参见图5,本发明的另一优选实施例还提供了一种预紧力变化曲线的处理装置,包括:
第一处理模块51,用于将在振动试验的测试环节中得到的待测试螺纹连接结构的预紧力变化曲线,根据预设间隔划分为多个变化阶段;
第二处理模块52,用于分别对每一变化阶段的预紧力变化曲线进行拟合,得到对应每一变化阶段的变化斜率;
第三处理模块53,用于根据预设表征斜率确定规则,对所有的变化斜率进行处理,得到预紧力变化曲线的表征斜率,其中,表征斜率用于确定待测试螺纹连接结构的松动情况。
具体地,如上所述的处理装置,还包括:
第四处理模块,用于将表征斜率与一预设的斜率阈值进行比对,得到比对结果;
第五处理模块,用于当比对结果为表征斜率的绝对值大于斜率阈值时,确定待测试螺纹连接结构发生松动;
第六处理模块,用于当比对结果为表征斜率的绝对值小于斜率阈值时,确定待测试螺纹连接结构未发生松动。
本发明的处理装置的实施例是与上述处理方法的实施例对应的处理装置,上述处理方法的实施例中的所有实现手段均适用于该处理装置的实施例中,也能达到相同的技术效果。上述处理装置中的模块可以为实现特定功能的计算机程序。
参见图6,本发明的又一优选实施例还提供了一种螺纹连接结构防松性能的测试方法,包括:
步骤S601,在多个振动试验的测试环节中,根据预设驱动力周期性驱动待测试螺纹连接结构,并获取每一个测试环节中待测试螺纹连接结构的预紧力变化曲线,其中,预设驱动力作为区分每个测试环节的特征变量,每个测试环节根据不同的预设驱动力驱动,且所有的测试环节具有相同的预设初始预紧力;
步骤S602,根据预紧力变化曲线处理方法,对每一个预紧力变化曲线进行处理,并确定两个目标测试环节;
步骤S603,获取两个目标测试环节对应的两个预设驱动力作为两个目标驱动力,并根据第一预设量化规则对两个所述目标驱动力进行量化处理,得到预设初始预紧力条件下螺纹连接结构防松性能的表征值。
在本发明的一优选实施例中,在对螺纹连接结构防松性能进行测试时,会在振动试验中进行多个测试环节,且在每一测试环节中对待测试螺纹连接结构施加相同的预设初始预紧力,并根据不同的预设驱动力周期性驱动待测试螺纹连接结构,由于每个测试环节的预设驱动力不同,预设驱动力可以作为区分每个测试环节的特征变量,在得到每一测试环节中待测试螺纹连接结构的预紧力变化曲线后,根据上述的预紧力变化曲线处理方法,对每一个预紧力变化曲线分别进行处理,可确定待测试螺纹连接结构处于发生松动与未发生松动之间的临界状态附近的两个目标测试环节,即其中在一个目标测试环节中的待测试螺纹连接结构发生松动,另一个目标测试环节中的待测试螺纹连接结构未发生松动;将两个目标测试环节中的预设驱动力作为目标驱动力,并根据预先获取或设定的第一预设量化规则对两个目标驱动力进行量化处理,即可得到预设初始预紧力条件下与待测试螺纹连接结构相同类型的螺纹连接结构的防松性能的表征值,通过对螺纹连接结构的防松性能进行量化处理,从而实现对螺纹连接结构的定量测量和评价,进而使得用户在选择螺纹连接结构时,可根据量化后的数值选择合适的螺纹连接结构或评价当前选择的螺纹连接结构是否为合适的组合,同时,也可便于用户对两种种类或规格不同的螺纹连接结构进行防松性能的对比。
需要说明的是,驱动力为周期性的力,为了方便,可选取一个有效值或最大值对驱动力进行表征。
具体地,如上所述的测试方法,根据第一预设量化规则对两个目标驱动力进行量化处理,得到预设初始预紧力条件下螺纹连接结构防松性能的表征值的步骤包括:
根据两个目标驱动力,将其中一个目标驱动力作为临界驱动力;或者对两个目标驱动力进行第一预设运算,并将得到的第一运算结果作为临界驱动力;
根据得到的临界驱动力,将临界驱动力作为表征值;或者,根据预设的临界驱动力和表征值的对应关系确定表征值;再或者,将临界驱动力进行第二预设运算,并将得到的第二运算结果作为表征值。
在本发明的一具体实施例中,第一预设量化规则用于对具有相同预设初始预紧力的螺纹连接结构的两个目标驱动力进行量化处理,首先,根据两个目标驱动力确定螺纹连接结构处于临界状态时的临界驱动力,即对应螺纹连接结构处于发生松动和未发生松动之间的状态的驱动力,进而对临界驱动力进行量化,得到螺纹连接结构防松性能的表征值;
其中,在根据两个目标驱动力确定螺纹连接结构处于临界状态时的临界驱动力时,可选择两个目标驱动力中的其中一个作为临界驱动力,在本发明的一优选实施例中,选择螺纹连接结构未发生松动时的目标驱动力为临界驱动力,有利于保证用户在根据临界驱动力选取螺纹连接结构时,保证能满足对防松性能的要求;
此外,在根据两个目标驱动力确定螺纹连接结构处于临界状态时的临界驱动力时,还可对两个目标驱动力进行第一预设运算,将得到的第一运算结果作为临界驱动力,其中,第一预设运算包括但不限于:取平均值运算;或者将其中一个目标驱动力增加或减少一固定值,且该固定值小于两个目标驱动力的差值;或者采用其他用于获取位于两个目标驱动力之间的值的运算。
在对临界驱动力进行量化时,可以直接将临界驱动力作为防松性能的表征值;或者,预先对临界驱动力和表征值之间建立对应关系,例如:一个取值范围内的临界驱动力对应一表征值,其中表征值可以简化为防松能力等级;再或者,对临界驱动力进行第二预设运算,将得到的第二运算结果作为表征值,例如通过至少一个标定的常数使临界驱动力与表征值之间构成函数运算关系等。
参见图7,本发明的再一优选实施例还提供了一种螺纹连接结构防松性能的测试方法,包括:
步骤S701,在多个振动试验的测试环节中,根据预设驱动力周期性驱动待测试螺纹连接结构,并获取每一个测试环节中待测试螺纹连接结构的预紧力变化曲线,其中,预设初始预紧力作为区分每个测试环节的特征变量,每个测试环节具有不同的预设初始预紧力,且所有的测试环节根据相同的预设驱动力驱动;
步骤S702,根据预紧力变化曲线处理方法,对每一个预紧力变化曲线进行处理,并确定两个目标测试环节;
步骤S703,获取两个目标测试环节对应的两个预设初始预紧力作为两个目标初始预紧力,并根据第二预设量化规则对两个目标初始预紧力进行量化处理,得到预设驱动力条件下螺纹连接结构防松性能的表征值。
在本发明的另一优选实施例中,在对螺纹连接结构防松性能进行测试时,会在振动试验中进行多个测试环节,且在每一测试环节中对待测试螺纹连接结构施加不同的预设初始预紧力,并根据相同的预设驱动力周期性驱动待测试螺纹连接结构,由于每个测试环节的预设初始预紧力不同,预设初始预紧力可以作为区分每个测试环节的特征变量,在得到每一测试环节中待测试螺纹连接结构的预紧力变化曲线后,根据上述的预紧力变化曲线处理方法,对每一个预紧力变化曲线分别进行处理,可确定待测试螺纹连接结构处于松动与未松动之间的临界状态附近的两个目标测试环节,即其中在一个目标测试环节中的待测试螺纹连接结构发生松动,另一个目标测试环节中的待测试螺纹连接结构未发生松动;将两个目标测试环节中的预设初始预紧力作为目标初始预紧力,并根据预先获取或设定的第二预设量化规则对两个目标初始预紧力进行量化处理,即可得到预设驱动力条件下与待测试螺纹连接结构相同类型的螺纹连接结构的防松性能的表征值,通过对螺纹连接结构的防松性能进行量化处理,从而实现对螺纹连接结构的定量测量和评价,进而使得用户在选择螺纹连接结构时,可根据量化后的数值选择合适的螺纹连接结构或评价当前选择的螺纹连接结构是否为合适的组合,同时,也可便于用户对两种种类或规格不同的螺纹连接结构进行防松性能的对比。
需要说明的是,驱动力为周期性的力,为了方便,可选取一个有效值或最大值对驱动力进行表征。
具体地,如上所述的测试方法,根据第二预设量化规则对两个目标初始预紧力进行量化处理,得到预设驱动力条件下螺纹连接结构防松性能的表征值的步骤包括:
根据两个目标初始预紧力,将其中一个目标初始预紧力作为临界初始预紧力;或者对两个目标初始预紧力进行第三预设运算,并将得到的第三运算结果作为临界初始预紧力;
根据得到的临界初始预紧力,将临界初始预紧力作为表征值;或者,根据预设的临界初始预紧力和表征值的对应关系确定表征值;再或者,将临界初始预紧力进行第四预设运算,并将得到的第四运算结果作为表征值。
在本发明的一具体实施例中,第二预设量化规则用于对具有相同预设驱动力的螺纹连接结构的两个目标初始预紧力进行量化处理,首先,根据两个目标初始预紧力确定螺纹连接结构处于临界状态时的临界初始预紧力,即对应螺纹连接结构处于发生松动和未发生松动之间的状态的初始预紧力,进而对临界初始预紧力进行量化,得到螺纹连接结构防松性能的表征值;
其中,在根据两个目标初始预紧力确定螺纹连接结构处于临界状态时的临界初始预紧力时,可选择两个目标初始预紧力中的其中一个作为临界初始预紧力,在本发明的一优选实施例中,选择螺纹连接结构未发生松动时的目标初始预紧力为临界初始预紧力,有利于保证用户在根据临界初始预紧力选取螺纹连接结构时,保证能满足对防松性能的要求;
此外,在根据两个目标初始预紧力确定螺纹连接结构处于临界状态时的临界初始预紧力时,还可对两个目标初始预紧力进行第三预设运算,将得到的第三运算结果作为临界初始预紧力,其中,第三预设运算包括但不限于:取平均值运算;或者将其中一个目标初始预紧力增加或减少一固定值,且该固定值小于两个目标初始预紧力的差值;或者采用其他用于获取位于两个目标初始预紧力之间的值的运算。
在对临界初始预紧力进行量化时,可以直接将临界初始预紧力作为防松性能的表征值;或者,预先对临界初始预紧力和表征值之间建立对应关系,例如:一个取值范围内的临界初始预紧力对应一表征值,其中表征值可以简化为防松能力等级;再或者,对临界初始预紧力进行第四预设运算,将得到的第四运算结果作为表征值,例如通过至少一个标定的常数使临界初始预紧力与表征值之间构成函数运算关系等。
参见图8,本发明的另一优选实施例还提供了一种螺纹连接结构防松性能的测试方法,包括:
步骤S801,在多个振动试验的测试环节中,根据预设驱动位移周期性驱动待测试螺纹连接结构,并获取每一个测试环节中待测试螺纹连接结构的预紧力变化曲线,其中,预设驱动位移作为区分每个测试环节的特征变量,每个测试环节根据不同的预设驱动位移驱动,且所有的测试环节具有相同的预设初始预紧力;
步骤S802,根据预紧力变化曲线处理方法,对每一个预紧力变化曲线进行处理,并确定两个目标测试环节;
步骤S803,获取两个目标测试环节对应的两个预设驱动位移作为两个目标驱动位移,并根据第三预设量化规则对两个目标驱动位移进行量化处理,得到预设初始预紧力条件下螺纹连接结构防松性能的表征值。
在本发明的一优选实施例中,在对螺纹连接结构防松性能进行测试时,会在振动试验中进行多个测试环节,且在每一测试环节中对待测试螺纹连接结构施加相同的预设初始预紧力,并根据不同的预设驱动位移周期性驱动待测试螺纹连接结构,由于每个测试环节的预设驱动位移不同,预设驱动位移可以作为区分每个测试环节的特征变量,在得到每一测试环节中待测试螺纹连接结构的预紧力变化曲线后,根据上述的预紧力变化曲线处理方法,对每一个预紧力变化曲线分别进行处理,可确定待测试螺纹连接结构处于发生松动与未发生松动之间的临界状态附近的两个目标测试环节,即其中在一个目标测试环节中的待测试螺纹连接结构发生松动,另一个目标测试环节中的待测试螺纹连接结构未发生松动;将两个目标测试环节中的预设驱动位移作为目标驱动位移,并根据预先获取或设定的第三预设量化规则对两个目标驱动位移进行量化处理,即可得到预设初始预紧力条件下与待测试螺纹连接结构相同类型的螺纹连接结构的防松性能的表征值,通过对螺纹连接结构的防松性能进行量化处理,从而实现对螺纹连接结构的定量测量和评价,进而使得用户在选择螺纹连接结构时,可根据量化后的数值选择合适的螺纹连接结构或评价当前选择的螺纹连接结构是否为合适的组合,同时,也可便于用户对两种种类或规格不同的螺纹连接结构进行防松性能的对比。
需要说明的是,驱动位移具有周期性,为了方便,可选取一个有效值或最大值对驱动位移进行表征。
具体地,如上所述的测试方法,根据第三预设量化规则对两个目标驱动位移进行量化处理,得到预设初始预紧力条件下螺纹连接结构防松性能的表征值的步骤包括:
根据两个目标驱动位移,将其中一个目标驱动位移作为临界驱动位移;或者对两个目标驱动位移进行第五预设运算,并将得到的第五运算结果作为临界驱动位移;
根据得到的临界驱动位移,将临界驱动位移作为表征值;或者,根据预设的临界驱动位移和表征值的对应关系确定表征值;再或者,将临界驱动位移进行第六预设运算,并将得到的第六运算结果作为表征值。
在本发明的一具体实施例中,第一预设量化规则用于对具有相同预设初始预紧力的螺纹连接结构的两个目标驱动位移进行量化处理,首先,根据两个目标驱动位移确定螺纹连接结构处于临界状态时的临界驱动位移,即对应螺纹连接结构处于发生松动和未发生松动之间的状态的驱动位移,进而对临界驱动位移进行量化,得到螺纹连接结构防松性能的表征值;
其中,在根据两个目标驱动位移确定螺纹连接结构处于临界状态时的临界驱动位移时,可选择两个目标驱动位移中的其中一个作为临界驱动位移,在本发明的一优选实施例中,选择螺纹连接结构未发生松动时的目标驱动位移为临界驱动位移,有利于保证用户在根据临界驱动位移选取螺纹连接结构时,保证能满足对防松性能的要求;
此外,在根据两个目标驱动位移确定螺纹连接结构处于临界状态时的临界驱动位移时,还可对两个目标驱动位移进行第五预设运算,将得到的第五运算结果作为临界驱动位移,其中,第五预设运算包括但不限于:取平均值运算;或者将其中一个目标驱动位移增加或减少一固定值,且该固定值小于两个目标驱动位移的差值;或者采用其他用于获取位于两个目标驱动位移之间的值的运算。
在对临界驱动位移进行量化时,可以直接将临界驱动位移作为防松性能的表征值;或者,预先对临界驱动位移和表征值之间建立对应关系,例如:一个取值范围内的临界驱动位移对应一表征值,其中表征值可以简化为防松能力等级;再或者,对临界驱动位移进行第六预设运算,将得到的第六运算结果作为表征值,例如通过至少一个标定的常数使临界驱动位移与表征值之间构成函数运算关系等。
参见图9,本发明的又一优选实施例还提供了一种螺纹连接结构防松性能的测试方法,包括;
步骤S901,在多个振动试验的测试环节中,根据预设驱动位移周期性驱动待测试螺纹连接结构,并获取每一个测试环节中待测试螺纹连接结构的预紧力变化曲线,其中,预设初始预紧力作为区分每个测试环节的特征变量,每个测试环节具有不同的预设初始预紧力,且所有的测试环节根据相同的预设驱动位移驱动;
步骤S902,根据预紧力变化曲线处理方法,对每一个预紧力变化曲线进行处理,并确定两个目标测试环节;
步骤S903,获取两个目标测试环节对应的两个预设初始预紧力作为两个目标初始预紧力,并根据第四预设量化规则对目标初始预紧力进行量化处理,得到预设驱动位移条件下螺纹连接结构防松性能的表征值。
在本发明的另一优选实施例中,在对螺纹连接结构防松性能进行测试时,会在振动试验中进行多个测试环节,且在每一测试环节中对待测试螺纹连接结构施加不同的预设初始预紧力,并根据相同的预设驱动位移周期性驱动待测试螺纹连接结构,由于每个测试环节的预设初始预紧力不同,预设初始预紧力可以作为区分每个测试环节的特征变量,在得到每一测试环节中待测试螺纹连接结构的预紧力变化曲线后,根据上述的预紧力变化曲线处理方法,对每一个预紧力变化曲线分别进行处理,可确定待测试螺纹连接结构处于松动与未松动之间的临界状态附近的两个目标测试环节,即其中在一个目标测试环节中的待测试螺纹连接结构发生松动,另一个目标测试环节中的待测试螺纹连接结构未发生松动;将两个目标测试环节中的预设初始预紧力作为目标初始预紧力,并根据预先获取或设定的第四预设量化规则对两个目标初始预紧力进行量化处理,即可得到预设驱动位移条件下与待测试螺纹连接结构相同类型的螺纹连接结构的防松性能的表征值,通过对螺纹连接结构的防松性能进行量化处理,从而实现对螺纹连接结构的定量测量和评价,进而使得用户在选择螺纹连接结构时,可根据量化后的数值选择合适的螺纹连接结构或评价当前选择的螺纹连接结构是否为合适的组合,同时,也可便于用户对两种种类或规格不同的螺纹连接结构进行防松性能的对比。
需要说明的是,驱动位移具有周期性,为了方便,可选取一个有效值或最大值对驱动位移进行表征。
需要说明的是,临界初始预紧力为临界状态对应的初始预紧力,即对应螺纹连接结构处于发生松动和未发生松动之间的状态的初始预紧力。
具体地,如上所述的测试方法,根据第四预设量化规则对目标初始预紧力进行量化处理,得到预设驱动位移条件下螺纹连接结构防松性能的表征值的步骤包括:
根据两个目标初始预紧力,将其中一个目标初始预紧力作为临界初始预紧力;或者对两个目标初始预紧力进行第七预设运算,并将得到的第七运算结果作为临界初始预紧力;
根据得到的临界初始预紧力,将临界初始预紧力作为表征值;或者,根据预设的临界初始预紧力和表征值的对应关系确定表征值;再或者,将临界初始预紧力进行第八预设运算,并将得到的第八运算结果作为表征值。
在本发明的一具体实施例中,第二预设量化规则用于对具有相同预设驱动位移的螺纹连接结构的两个目标初始预紧力进行量化处理,首先,根据两个目标初始预紧力确定螺纹连接结构处于临界状态时的临界初始预紧力,即对应螺纹连接结构处于发生松动和未发生松动之间的状态的初始预紧力,进而对临界初始预紧力进行量化,得到螺纹连接结构防松性能的表征值;
其中,在根据两个目标初始预紧力确定螺纹连接结构处于临界状态时的临界初始预紧力时,可选择两个目标初始预紧力中的其中一个作为临界初始预紧力,在本发明的一优选实施例中,选择螺纹连接结构未发生松动时的目标初始预紧力为临界初始预紧力,有利于保证用户在根据临界初始预紧力选取螺纹连接结构时,保证能满足对防松性能的要求;
此外,在根据两个目标初始预紧力确定螺纹连接结构处于临界状态时的临界初始预紧力时,还可对两个目标初始预紧力进行第七预设运算,将得到的第七运算结果作为临界初始预紧力,其中,第七预设运算包括但不限于:取平均值运算;或者将其中一个目标初始预紧力增加或减少一固定值,且该固定值小于两个目标初始预紧力的差值;或者采用其他用于获取位于两个目标初始预紧力之间的值的运算。
在对临界初始预紧力进行量化时,可以直接将临界初始预紧力作为防松性能的表征值;或者,预先对临界初始预紧力和表征值之间建立对应关系,例如:一个取值范围内的临界初始预紧力对应一表征值,其中表征值可以简化为防松能力等级;再或者,对临界初始预紧力进行第八预设运算,将得到的第八运算结果作为表征值,例如通过至少一个标定的常数使临界初始预紧力与表征值之间构成函数运算关系等。
参见图10,优选地,如上所述的测试方法,根据预紧力变化曲线处理方法,对每一个预紧力变化曲线进行处理,并确定两个目标测试环节的步骤包括:
步骤S1001,根据预紧力变化曲线处理方法,对每一预紧力变化曲线进行处理,确定每一测试环节中待测试螺纹连接结构的松动情况;
步骤S1002,当相邻的两个测试环节中,一个待测试螺纹连接结构发生松动,另一个待测试螺纹连接结构未发生松动时,确定这两个测试环节为两个目标测试环节,其中,相邻的两个测试环节是指:将所有的测试环节根据特征变量的大小进行排序后,前后相邻的两个测试环节。
在本发明的一具体实施例中,在对每一预紧力变化曲线进行处理,并确定一目标测试环节的步骤中,首先根据上述的预紧力变化曲线处理方法进行处理,确定每一测试环节中待测试螺纹连接结构的松动情况;另外,根据特征变量的大小对测试环节进行排序,并观察松动情况随特征变量的变化,当前后相邻的两个测试环节中,一个发生松动另一个未发生松动,则该相邻的两个测试环节为两个目标测试环节。
参见图11,可选地,如上所述的测试方法,测试方法还包括:
步骤S1101,将所有的测试环节根据特征变量的大小进行排序,并按照所得排序依次进行测试,得到当前测试环节的预紧力变化曲线;
步骤S1102,根据预紧力变化曲线处理方法对当前测试环节的预紧力变化曲线进行处理,得到当前测试环节中螺纹连接结构的松动情况;
步骤S1103,当当前测试环节中螺纹连接结构的松动情况与前一测试环节的松动情况相同或者当当前测试环节为第一个测试环节时,进入下一测试环节;
步骤S1104,当当前测试环节中螺纹连接结构的松动情况与前一测试环节的松动情况不同时,确定当前测试环节以及前一测试环节为目标测试环节,并停止测试。
在本发明的另一优选实施例中,在执行测试环节,进行获取预紧力变化曲线,并根据预紧力变化曲线处理方法,对与预紧力变化曲线进行处理,确定两个目标测试环节的步骤时,首先根据特征变量的大小顺序对测试环节进行排序,并依次进行测试,得到当前测试环节的预紧力变化曲线,并根据预紧力变化曲线确定当前测试环节的松动情况,当当前测试环节的松动情况与前一测试环节的松动情况相同或当前测试环节为第一个测试环节时,则确定此时当前测试环节不为目标测试环节,此时,需要更新特征变量,并进入下一测试环节;当当前测试环节的松动情况与前一测试环节的松动情况不同时,即可确定当前测试环节和之前的测试环节为上述的目标测试环节,此时可停止测试,使得整个测试过程所进行的测试环节较少,避免了达到测试目的后,仍进行部分测试环节对时间和成本的浪费,且有利于提高测试效率。
优选地,根据特征变量的不同,在对测试环节进行排序时,可根据特征变量与松动结果的相关关系进行从小到大或从大到小的排序,保证测试环节中待测试螺纹连接结构的松动情况由未发生松动向发生松动转变;例如,初始预紧力与松动结果为负相关关系即初始预紧力越大越不容易发生松动,因此在对测试环节进行排序时,根据初始预紧力从大到小的顺序进行排列;驱动力与松动结果为正相关关系即驱动力越大越容易发生松动,因此在对测试环节进行排序时,根据驱动力从小到大的顺序进行排列。驱动位移与松动结果为正相关关系即驱动位移越大越容易发生松动,因此在对测试环节进行排序时,根据驱动位移从小到大的顺序进行排列。
参见图12,优选地,如上所述的测试方法,获取每一个测试环节中待测试螺纹连接结构的预紧力变化曲线的步骤包括:
步骤S1201,检测待测试螺纹连接结构的预紧力;
步骤S1202,当预紧力达到当前测试环节的预设初始预紧力时,发送测试请求信息;
步骤S1203,当接收到测试开始信号时,发送当前测试环节的驱动信号至驱动机构,并开始跟踪记录监测到的预紧力,得到预紧力随测试时间累积而变化的数据,或得到预紧力随振动周期个数累积而变化的数据,其中,驱动信号中携带有控制驱动机构进行驱动时的预设驱动频率和预设振动周期的信息,还携带有预设驱动力或预设驱动位移的信息振动周期;
步骤S1204,根据预紧力随测试时间累积而变化的数据,或根据预紧力随振动周期个数累积而变化的数据,得到当前测试环节的预紧力变化曲线。
在本发明的一优选实施例中,在获取每一测试环节中的预紧力变化曲线时,会检测待测试螺纹连接结构的预紧力,只有当预紧力达到当前测试环节的预设初始预紧力时,才确定当前测试环节满足开始测试的条件,此时可通过发送停止拧紧操作信息给拧紧机构或技术人员,或由技术人员主动停止拧紧操作,并发送测试请求信息,使得技术人员或控制装置获知当前已满足开始测试的必要条件,有利于保证测试的准确性,避免因初始预紧力过大或过小导致的误差;当接收到测试开始信号后,开始进行测试,此时会发送当前测试环节的驱动信号至驱动机构,使驱动机构根据驱动信号中的预设振动周期的信息、预设驱动频率和预设驱动力的信息进行驱动,或者根据驱动信号中的预设振动周期的信息、预设驱动频率和预设驱动位移的信息进行驱动,并开始跟踪记录监测到的当前预紧力,进而根据该测试环节中的预紧力随时间累积而变化的数据或预紧力随振动周期个数累积而变化的数据得到当前测试环节的预紧力变化曲线。其中振动周期即为驱动待测试螺纹连接结构振动的驱动周期。
优选地,在上述根据驱动力或驱动位移对待测试螺纹连接结构进行驱动时,优选采用闭环控制的方法进行控制,以避免因时间或环境因素对驱动力或驱动位移的幅值、频率和波形造成影响,导致没有对比性的情况发生。
这里还需要说明的是,本发明中所述的预紧力通常也被称为紧固力,是指螺纹连接结构作用在被连接件上的夹紧力,在本发明中螺纹连接结构的预紧力、紧固力和夹紧力是同一个含义,不做区分。
在使用上述的测试方法对某一种的螺纹连接结构的防松性能进行测试时,为避免螺纹连接结构因磨损消耗对测试的影响,因此螺纹连接结构的每一套样件只进行一次测试,这里所谓的“一次测试”是指:采用一套样件和一组预设的测试条件,包括初始预紧力、驱动力或驱动位移、振动周期等,得到一条预紧力变化曲线。
这里需要说明的是,上述的测试环节是指在一组预设的测试条件下,包括初始预紧力、驱动力或驱动位移、振动周期等,所进行的测试;每一测试环节对应一组特定的预设测试条件,但是可以对应多套样件,即可以使用多套样件按预设测试条件重复测试。
优选地,在使用所述测试方法在对某一种的螺纹连接结构的防松性能进行测试时,待测试螺纹连接结构的外螺纹件的所有样件为同一批次的产品,内螺纹件的所有样件也为同一批次的产品,有利于减小不同样件之间的个体差异性对测试结果的影响。
参见图13,本发明的再一优选实施例还提供了一种螺纹连接结构防松性能的测试装置,包括:
支撑板1、连接板2、驱动机构3和第一压力传感器4;
其中,连接板2放置于支撑板1上,并通过待测试的螺纹连接结构5固定连接;
第一压力传感器4设置于螺纹连接结构5与支撑板1或连接板2之间,用于监测螺纹连接结构5的预紧力;
驱动机构3与连接板2的一端连接,驱动机构3用于向连接板2周期性施加测试方向上的驱动力,其中,测试方向垂直于螺纹连接结构5的螺旋线的延伸方向。
这里需要说明的是,上述的螺旋线的延伸方向即为螺纹轴线方向,如图13中的i所示。
在本发明的实施例中,连接板2放置于支撑板1上,并通过待测试的螺纹连接结构5固定连接,使得在进行振动试验的测试时,支撑板1和连接板2用于模拟被压件,为螺纹连接结构5提供连接基础,便于螺纹连接结构5的安装,其中支撑板1固定连接在一工作台上。螺纹连接结构5在安装过程中会对支撑板1和连接板2模拟的被压件产生挤压力,第一压力传感器4由于设置于螺纹连接结构5与支撑板1或连接板2之间,因此螺纹连接结构5在对被压件进行挤压时,也会对第一压力传感器4进行挤压,使得第一压力传感器4通过监测受到的挤压力,即可监测螺纹连接结构5在安装过程中或安装完成后的预紧力。驱动机构3与连接板2的一端连接,用于向连接板2周期性施加测试方向上的驱动力,进而模拟通过螺纹连接结构5固定连接的被压件在长时间使用时的受力情况,其中,优选地,可以直接对周期性的驱动力进行闭环控制,防止测试时驱动力的幅值、频率和波形因时间因素而产生改变导致没有对比性的情况发生。
需要说明的是,该测试装置还可以包括有控制器,该控制器与第一压力传感器4和驱动机构3通信连接,使得第一压力传感器4监测到的预紧力可上传至控制器,进而控制器可根据接收到的预紧力,可绘制表示预紧力随测试时间累积而变化的过程,或者预紧力随振动周期个数累积而变化的过程的预紧力变化曲线,并根据上述的预紧力变化曲线处理方法对预紧力变化曲线进行处理,得到当前测试环节中待测试的螺纹连接结构5的松动情况,同时可发送携带有控制驱动机构进行驱动时的预设驱动频率和预设振动周期的信息,以及预设驱动力或预设驱动位移的信息的驱动信号至驱动机构3,使得驱动机构3根据该驱动信号进行周期性驱动。
这里应当指出,所述驱动机构3在产生驱动力的时候也会产生驱动位移,即连接板2在驱动机构3的驱动力作用下产生的往复位移,所述驱动机构3也可以根据驱动位移进行周期性的驱动,模拟通过螺纹连接结构5固定连接的被压件在长时间使用时的受力情况;优选地,可以对周期性的驱动位移进行闭环控制,防止测试时驱动位移的幅值、频率和波形因时间因素而产生改变导致没有对比性的情况发生。在实际操作中,对驱动力闭环控制或对驱动位移闭环控制应当二者取其一。
这里需要说明的是,在所述驱动力或驱动位移的作用下,所述螺纹连接结构5的预紧力可以发生变化,通常会减小,预紧力的持续减小会导致松动失效。
本发明的实施例通过第一压力传感器4和驱动机构3,能获取螺纹连接结构5的预紧力和施加在连接板2上的驱动力或驱动位移,通过对初始预紧力进行预先设定,并对驱动力或驱动位移进行预先设定并闭环控制,使得控制器可以获得在某设定条件下的预紧力变化曲线,并根据预紧力的变化曲线判断在此设定条件下螺纹连接结构5是否发生松动;进一步的,通过对比不同设定条件下螺纹连接结构5松动情况的判断结果,可获取螺纹连接结构5处于发生松动和未发生松动之间的临界状态时对应的预先设定条件,包括初始预紧力、驱动力或驱动位移,进而对螺纹连接结构5的防松性能进行量化处理,从而实现对螺纹连接结构5的防松性能的定量测量和评价,进而使得用户在选择螺纹连接结构5时,根据量化后的数值选择合适的螺纹连接结构5,或评价当前选择的螺纹连接结构5是否为合适的组合,同时,也可便于用户对两种种类或规格不同的螺纹连接结构5进行防松性能的对比。
可选地,基于本发明所述的防松性能测试装置对螺纹连接结构5的防松性能进行定量测量和评价时,可以采用两种测试方式:
方式一:对驱动力进行闭环控制,此时可将初始预紧力和驱动力两个变量中的一个变量保持不变,并得到螺纹连接结构5处于临界状态时另一个变量的值,进而得到对比结果。
方式二:对驱动位移进行闭环控制,此时可将初始预紧力和驱动位移两个变量中的一个变量保持不变,并得到螺纹连接结构5处于临界状态时另一个变量的值,进而得到对比结果。
这里需要说明的是,本发明所述的临界状态为表征螺纹连接结构5发生松动和未发生松动之间的状态。
还需要说明的是,上述的控制器可为单一控制模块,也可由多个控制模块组成,当由多个控制模块组成时,每个模块可设置在不同的结构中,例如,将发送驱动信号的控制模块设置于驱动机构3中。所述控制模块可以为实体结构,也可以为在具有运算能力的处理器中的软件程序。当控制模块执行或被执行时能够实现上述的螺纹连接结构防松性能的测试方法和/或上述的预紧力变化曲线处理方法。
在本发明的实施例中驱动力或驱动位移的波形优选正弦波或三角形波,可选的,采用其他的周期性波形作为驱动力或驱动位移的波形用于实现闭环控制也属于本发明的保护范围。测试方向优选垂直于螺纹连接结构5的螺旋线的延伸方向的方向,进而模拟螺纹连接结构5受到的径向力,可选地,根据螺纹连接结构5的使用场景不同,测试方向可进行相应更改,例如被压件主要受沿螺纹连接结构5的螺旋线的延伸方向的振动力时,选用螺纹连接结构5的螺旋线的延伸方向作为测试方向。
参见图13,具体地,如上所述的测试装置,螺纹连接结构5包括:内螺纹件502和外螺纹件501;
其中,外螺纹件501包括:设置有受力结构的头部5011和设置有外螺纹的螺纹部;
支撑板1和连接板2上均设置有供外螺纹件穿设的安装孔,外螺纹件501穿设支撑板1和连接板2时,第一压力传感器4设置于支撑板1与外螺纹件501的头部5011或内螺纹件502之间。
这里需要说明的是,外螺纹件501穿设支撑板1和连接板2时,有两种穿设方向,当其头部5011处于支撑板1的外侧时,第一压力传感器4设置于支撑板1与外螺纹件501的头部5011之间,即图1所示的方式;当其头部5011处于连接板2的外侧时,第一压力传感器4设置于支撑板1与内螺纹件502之间。在本发明的实施例中,螺纹连接结构5包括:相互匹配的内螺纹件502和外螺纹件501,在支撑板1和连接板2上设置有安装孔,便于外螺纹件501的穿设减少安装难度,同时安装孔的孔径大于外螺纹件501,便于在同一套支撑板1和连接板2上对多种种类或规格的螺纹连接结构5进行测试,有利于减少成本,并提高测试装置的通用性。有上述可知连接板2会接受驱动机构3施加的驱动力,存在连接板2在驱动力的作用下产生位移的情况,因此将第一压力传感器4设置在支撑板1与外螺纹件501的头部5011或内螺纹件502之间,有利于避免第一压力传感器4因产生位移导致检测的预紧力出现不必要的误差的情况,进而保证整个测试装置的精度。
可选地,螺纹连接结构5还包括至少一个垫片,垫片设置于内螺纹件502与连接板2之间、内螺纹件502与支撑板1之间、外螺纹件501的头部5011与连接板2之间或外螺纹件501的头部5011与支撑板1之间中的至少一个,用于模拟真实的螺纹连接环境,同时减小螺纹连接结构5对支撑板1或连接板2的摩擦,保证支撑板1和连接板2的使用寿命,同理,在第一压力传感器4与外螺纹件501的头部5011或内螺纹件502之间也可设置一个垫片。
参见图13,进一步的,如上所述的测试装置,支撑板1在远离连接板2的一侧设置有一凹槽101,第一压力传感器4设置于凹槽101中,且安装孔连通凹槽101。
在本发明的实施例中,支撑板1在远离连接板2的一侧设置有一凹槽101,第一压力传感器4设置于凹槽101中,且安装孔连通凹槽101;凹槽101的设置一方面有利于保证第一压力传感器4的定位和安装的准确性,同时有利于避免第一压力传感器4在螺纹连接结构5传递的摩擦力和/或驱动力的作用下产生位移,进而保证整个测试装置的精度。
参见图13,优选地,如上所述的测试装置,连接板2与驱动机构3之间设置有一第二压力传感器6,第二压力传感器6还与驱动机构3通信连接。
在本发明的实施例中,测试装置还包括设置于连接板2与驱动机构3之间的第二压力传感器6,第二压力传感器6与驱动机构3通信连接,使得驱动机构3在根据预设的驱动力进行驱动时,第二压力传感器6能检测驱动机构3输出的实际驱动力,并反馈至驱动机构3,使得驱动机构3能根据反馈的实际驱动力进行调节,形成闭环控制,进而保证驱动机构3实际输出的驱动力与预设的驱动力的误差较小,进而有利于保证测试的准确性。
参见图13,具体地,如上所述的测试装置,还包括:位移传感器7,位移传感器7与驱动机构3通信连接,其中位移传感器7用于监测连接板2的驱动位移。
在本发明的实施例中,测试装置还包括设置于连接板2上的位移传感器7,位移传感器7与驱动机构3通信连接,使得驱动机构3在根据预设的驱动位移进行驱动时,位移传感器7能检测驱动机构3输出的实际驱动位移,并反馈至驱动机构3,使得驱动机构3能根据反馈的实际驱动位移进行调节,形成闭环控制,进而保证驱动机构3实际输出的驱动位移与预设的驱动位移的误差较小,进而有利于保证测试的准确性。
可选地,上述的第二压力传感器6和位移传感器7还可通过上述的控制器与驱动机构3通信连接,即第二压力传感器6和位移传感器7检测到的数据先上传至控制器后,控制器通过改变驱动信号中所携带的信息或直接转发等形式反馈至驱动机构3,使驱动机构3根据反馈的信息进行闭环调节。
具体地,如上所述的测试装置,还包括:工作台;
支撑板1固定安装于工作台上,且工作台上设置有供螺纹连接结构5安装的工艺缺口。
在本发明的实施例中,工作台用于固定支撑板1,其中具体的固定方式包括但不限于焊接和螺接。工艺缺口能供螺纹连接结构5穿过并安装,使得支撑板1可设置在工作台的边缘部位也可设置在工作台的中间部位,增大了支撑板1在工作台上的固定安装的范围。
优选地,如上所述的测试装置,支撑板1和连接板2之间还设置有滑动机构,该滑动机构包括:
设置于支撑板1和连接板2中的一个上的导轨,以及设置于另一个上对应的导槽;
或者,设置于支撑板1和连接板2连接板中的一个上的导轨,以及设置于另一个上对应的滚轮;
或者,设置于支撑板1和连接板2连接板中的一个上的导槽,以及设置于另一个上对应的滚轮。
在本发明的实施例中,在支撑板1和连接板2之间设置滑动机构,能够减小支撑板1与连接板2之间的摩擦力,有利于驱动力完全用于驱动连接板2,保证得到的结果的准确性。还给出了滑动机构的具体组成,可选的,上述三种滑动机构的形式仅为申请人所提供的优选方式,在此基础上,本领域的技术人员进行适应性修改后得到的滑动机构的形式也属于本发明的保护范围,例如,支撑板1和连接板2上相对应的各设置有导槽,在导槽内设置有滚珠。
此外,本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。
还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含。
以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明所述原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (23)
1.一种预紧力变化曲线处理方法,其特征在于,包括:
将在振动试验的测试环节中得到的待测试螺纹连接结构的预紧力变化曲线,根据预设间隔划分为多个变化阶段;
分别对每一所述变化阶段的预紧力变化曲线进行拟合,得到对应每一所述变化阶段的变化斜率;
根据预设表征斜率确定规则,对所有的所述变化斜率进行处理,得到所述预紧力变化曲线的表征斜率,其中,所述表征斜率用于确定所述待测试螺纹连接结构的松动情况。
2.根据权利要求1所述的处理方法,其特征在于,所述预紧力变化曲线为预紧力与累积测试时间的关系曲线,代表预紧力随测试时间累积而变化的过程,或者,所述预紧力变化曲线为预紧力与累积振动周期个数的关系曲线,代表预紧力随振动周期个数累积而变化的过程。
3.根据权利要求1所述的处理方法,其特征在于,所述表征斜率是指某个能代表所述预紧力变化曲线上的预紧力最慢衰退速度的目标斜率值,或者,为所述目标斜率值的等效转化形式。
4.根据权利要求1或3所述的处理方法,其特征在于,所述预设表征斜率确定规则包括:将得到的所有所述变化斜率进行对比,以其中绝对值最小的所述变化斜率作为所述表征斜率;或者,对得到的所有所述变化斜率分别取绝对值,以其中最小的绝对值作为所述表征斜率;再或者,对每一所述变化斜率进行归一化处理得到对应的归一化斜率,以其中最小的归一化斜率作为所述表征斜率,其中,所述归一化斜率为所述变化斜率的绝对值与预紧力初始值的比值,所述预紧力初始值是指所述测试环节的预设初始预紧力的值。
5.根据权利要求1所述的处理方法,其特征在于,在确定所述表征斜率之后,所述处理方法还包括:
将所述表征斜率与一预设的斜率阈值进行比对,得到比对结果;
当所述比对结果为所述表征斜率的绝对值大于所述斜率阈值时,确定所述待测试螺纹连接结构发生松动;
当所述比对结果为所述表征斜率的绝对值小于所述斜率阈值时,确定所述待测试螺纹连接结构未发生松动。
6.一种预紧力变化曲线的处理装置,其特征在于,包括:
第一处理模块,用于将在振动试验的测试环节中得到的待测试螺纹连接结构的预紧力变化曲线,根据预设间隔划分为多个变化阶段;
第二处理模块,用于分别对每一所述变化阶段的预紧力变化曲线进行拟合,得到对应每一所述变化阶段的变化斜率;
第三处理模块,用于根据预设表征斜率确定规则,对所有的所述变化斜率进行处理,得到所述预紧力变化曲线的表征斜率,其中,所述表征斜率用于确定所述待测试螺纹连接结构的松动情况。
7.一种螺纹连接结构防松性能的测试方法,其特征在于,包括:
在多个振动试验的测试环节中,根据预设驱动力周期性驱动待测试螺纹连接结构,并获取每一个测试环节中所述待测试螺纹连接结构的预紧力变化曲线,其中,所述预设驱动力作为区分每个测试环节的特征变量,每个所述测试环节根据不同的所述预设驱动力驱动,且所有的所述测试环节具有相同的预设初始预紧力;
根据预紧力变化曲线处理方法,对每一个所述预紧力变化曲线进行处理,并确定两个目标测试环节;
获取两个所述目标测试环节对应的两个所述预设驱动力作为两个目标驱动力,并根据第一预设量化规则对两个所述目标驱动力进行量化处理,得到所述预设初始预紧力条件下所述螺纹连接结构防松性能的表征值。
8.根据权利要求7所述的测试方法,其特征在于,所述根据第一预设量化规则对两个所述目标驱动力进行量化处理,得到所述预设初始预紧力条件下所述螺纹连接结构防松性能的表征值的步骤包括:
根据两个所述目标驱动力,将其中一个所述目标驱动力作为临界驱动力;或者对两个所述目标驱动力进行第一预设运算,并将得到的第一运算结果作为所述临界驱动力;
根据得到的所述临界驱动力,将所述临界驱动力作为所述表征值;或者,根据预设的临界驱动力和表征值的对应关系确定所述表征值;再或者,将所述临界驱动力进行第二预设运算,并将得到的第二运算结果作为所述表征值。
9.一种螺纹连接结构防松性能的测试方法,其特征在于,包括:
在多个振动试验的测试环节中,根据预设驱动力周期性驱动待测试螺纹连接结构,并获取每一个测试环节中所述待测试螺纹连接结构的预紧力变化曲线,其中,预设初始预紧力作为区分每个测试环节的特征变量,每个所述测试环节具有不同的所述预设初始预紧力,且所有的所述测试环节根据相同的所述预设驱动力驱动;
根据预紧力变化曲线处理方法,对每一个所述预紧力变化曲线进行处理,并确定两个目标测试环节;
获取两个所述目标测试环节对应的两个所述预设初始预紧力作为两个目标初始预紧力,并根据第二预设量化规则对两个所述目标初始预紧力进行量化处理,得到所述预设驱动力条件下所述螺纹连接结构防松性能的表征值。
10.根据权利要求9所述的测试方法,其特征在于,所述根据第二预设量化规则对两个所述目标初始预紧力进行量化处理,得到所述预设驱动力条件下所述螺纹连接结构防松性能的表征值的步骤包括:
根据两个所述目标初始预紧力,将其中一个所述目标初始预紧力作为临界初始预紧力;或者对两个所述目标初始预紧力进行第三预设运算,并将得到的第三运算结果作为所述临界初始预紧力;
根据得到的所述临界初始预紧力,将所述临界初始预紧力作为所述表征值;或者,根据预设的临界初始预紧力和表征值的对应关系确定所述表征值;再或者,将所述临界初始预紧力进行第四预设运算,并将得到的第四运算结果作为所述表征值。
11.一种螺纹连接结构防松性能的测试方法,其特征在于,包括:
在多个振动试验的测试环节中,根据预设驱动位移周期性驱动待测试螺纹连接结构,并获取每一个测试环节中所述待测试螺纹连接结构的预紧力变化曲线,其中,所述预设驱动位移作为区分每个测试环节的特征变量,每个所述测试环节根据不同的所述预设驱动位移驱动,且所有的所述测试环节具有相同的预设初始预紧力;
根据预紧力变化曲线处理方法,对每一个所述预紧力变化曲线进行处理,并确定两个目标测试环节;
获取两个所述目标测试环节对应的两个所述预设驱动位移作为两个目标驱动位移,并根据第三预设量化规则对两个所述目标驱动位移进行量化处理,得到所述预设初始预紧力条件下所述螺纹连接结构防松性能的表征值。
12.根据权利要求11所述的测试方法,其特征在于,所述根据第三预设量化规则对两个所述目标驱动位移进行量化处理,得到所述预设初始预紧力条件下所述螺纹连接结构防松性能的表征值的步骤包括:
根据两个所述目标驱动位移,将其中一个所述目标驱动位移作为临界驱动位移;或者对两个所述目标驱动位移进行第五预设运算,并将得到的第五运算结果作为所述临界驱动位移;
根据得到的所述临界驱动位移,将所述临界驱动位移作为所述表征值;或者,根据预设的临界驱动位移和表征值的对应关系确定所述表征值;再或者,将所述临界驱动位移进行第六预设运算,并将得到的第六运算结果作为所述表征值。
13.一种螺纹连接结构防松性能的测试方法,其特征在于,包括;
在多个振动试验的测试环节中,根据预设驱动位移周期性驱动待测试螺纹连接结构,并获取每一个测试环节中所述待测试螺纹连接结构的预紧力变化曲线,其中,预设初始预紧力作为区分每个测试环节的特征变量,每个所述测试环节具有不同的所述预设初始预紧力,且所有的所述测试环节根据相同的所述预设驱动位移驱动;
根据预紧力变化曲线处理方法,对每一个所述预紧力变化曲线进行处理,并确定两个目标测试环节;
获取两个所述目标测试环节对应的两个所述预设初始预紧力作为两个目标初始预紧力,并根据第四预设量化规则对所述目标初始预紧力进行量化处理,得到所述预设驱动位移条件下所述螺纹连接结构防松性能的表征值。
14.根据权利要求13所述的测试方法,其特征在于,所述根据第四预设量化规则对所述目标初始预紧力进行量化处理,得到所述预设驱动位移条件下所述螺纹连接结构防松性能的表征值的步骤包括:
根据两个所述目标初始预紧力,将其中一个所述目标初始预紧力作为临界初始预紧力;或者对两个所述目标初始预紧力进行第七预设运算,并将得到的第七运算结果作为所述临界初始预紧力;
根据得到的所述临界初始预紧力,将所述临界初始预紧力作为所述表征值;或者,根据预设的临界初始预紧力和表征值的对应关系确定所述表征值;再或者,将所述临界初始预紧力进行第八预设运算,并将得到的第八运算结果作为所述表征值。
15.根据权利要求7-14中任一项所述的测试方法,其特征在于,所述根据预紧力变化曲线处理方法,对每一个所述预紧力变化曲线进行处理,并确定两个目标测试环节的步骤包括:
根据所述预紧力变化曲线处理方法,对每一所述预紧力变化曲线进行处理,确定每一所述测试环节中所述待测试螺纹连接结构的松动情况;
当相邻的两个所述测试环节中,一个所述待测试螺纹连接结构发生松动,另一个所述待测试螺纹连接结构未发生松动时,确定这两个所述测试环节为两个所述目标测试环节;其中,相邻的两个所述测试环节是指:将所有的所述测试环节根据所述特征变量的大小进行排序后,前后相邻的两个测试环节。
16.根据权利要求7-14中任一项所述的测试方法,其特征在于,所述测试方法还包括:
将所有的所述测试环节根据所述特征变量的大小进行排序,并按照所得排序依次进行测试,得到当前测试环节的预紧力变化曲线;
根据所述预紧力变化曲线处理方法对所述当前测试环节的预紧力变化曲线进行处理,得到当前测试环节中所述螺纹连接结构的松动情况;
当所述当前测试环节中所述螺纹连接结构的松动情况与前一所述测试环节的所述松动情况相同或者当所述当前测试环节为第一个测试环节时,进入下一所述测试环节;
当所述当前测试环节的所述螺纹连接结构的松动情况与前一所述测试环节的所述松动情况不同时,确定所述当前测试环节以及前一所述测试环节为两个所述目标测试环节,并停止测试。
17.根据权利要求7-14中任一项所述测试方法,其特征在于,所述获取每一个测试环节中所述待测试螺纹连接结构的预紧力变化曲线的步骤包括:
检测所述待测试螺纹连接结构的预紧力;
当所述预紧力达到当前测试环节的所述预设初始预紧力时,发送测试请求信息;
当接收到测试开始信号时,发送所述当前测试环节的驱动信号至驱动机构,并开始跟踪记录监测到的所述预紧力,得到所述预紧力随测试时间累积而变化的数据,或得到所述预紧力随振动周期个数累积而变化的数据,其中,所述驱动信号中携带有控制所述驱动机构进行驱动时的预设驱动频率和预设振动周期的信息,还携带有预设驱动力或预设驱动位移的信息;
根据所述预紧力随测试时间累积而变化的数据,或根据所述预紧力随振动周期个数累积而变化的数据,得到所述当前测试环节的所述预紧力变化曲线。
18.根据权利要求7-14任一项所述的测试方法,其特征在于,所述预紧力变化曲线处理方法为如权利要求1-5任一项所述的预紧力变化曲线处理方法。
19.一种螺纹连接结构防松性能的测试装置,其特征在于,包括:
支撑板(1)、连接板(2)、驱动机构(3)和第一压力传感器(4);
其中,所述连接板(2)放置于所述支撑板(1)上,并通过待测试的螺纹连接结构(5)固定连接;
所述第一压力传感器(4)设置于所述螺纹连接结构(5)与所述支撑板(1)或所述连接板(2)之间,用于监测所述螺纹连接结构(5)的预紧力;
所述驱动机构(3)与所述连接板(2)的一端连接,所述驱动机构(3)用于向所述连接板(2)周期性施加测试方向上的驱动力,所述测试方向垂直于所述螺纹连接结构(5)的螺旋线的延伸方向。
20.根据权利要求19所述的测试装置,其特征在于,所述螺纹连接结构(5)包括:内螺纹件(502)和外螺纹件(501);
其中,所述外螺纹件(501)包括:设置有受力结构的头部(5011)和设置有外螺纹的螺纹部;
所述支撑板(1)和所述连接板(2)上均设置有供所述外螺纹件(501)穿设的安装孔,所述外螺纹件(501)穿设所述支撑板(1)和所述连接板(2)时,所述第一压力传感器(4)设置于所述支撑板(1)与所述外螺纹件(501)的所述头部(5011)或所述内螺纹件(502)之间。
21.根据权利要求20所述的测试装置,其特征在于,所述支撑板(1)在远离所述连接板(2)的一侧设置有一凹槽(101),所述第一压力传感器(4)设置于所述凹槽(101)中,且所述安装孔连通所述凹槽(101)。
22.根据权利要求19所述的测试装置,其特征在于,所述连接板(2)与所述驱动机构(3)之间设置有一第二压力传感器(6),所述第二压力传感器(6)还与所述驱动机构(3)通信连接。
23.根据权利要求19所述的测试装置,其特征在于,还包括:位移传感器(7),所述位移传感器与所述驱动机构(3)通信连接,其中所述位移传感器(7)用于监测所述连接板(2)的驱动位移。
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