CN111999021A - 动压径向气体轴承箔片静力学性能测试装置及测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了动压径向气体轴承箔片静力学性能测试装置及测试方法,属于测量、测试的技术领域。测试装置包含针对不同箔片的夹具,利用夹具对平箔片、波箔片或其组合体进行装夹,通过微分头进行位移载荷加载,利用载荷传感器测量加载力获得单片的平箔片、波箔片加载力随加载位移变化数据,也可以获得箔片组合在安装预紧阶段和工作阶段的加载力随加载位移的变化数据,测试经轴承性能检验合格的箔片数据作为标准数据,利用待检测箔片数据与标准数据均方差及分散度差反应动压径向轴承箔片静力学性能。本发明提出的测试装置及方法可用于动压径向轴承箔片静力学性能模拟测试试验、工艺改进固化测试试验、合格性检验试验,提高了测量精度和效率。
Description
技术领域
本发明公开了动压径向气体轴承箔片静力学性能测试装置及测试方法,尤其涉及一种用于静力学状态下动压气体轴承箔片力学性能的检测方法,属于测量、测试的技术领域。
背景技术
旋转机械已被广泛应用于低温工程、航空、航天以及国防等领域。轴承作为转子的主要支承部件,是旋转机械的关键组成部分,其性能的好坏直接影响到旋转系统的运行质量。因此,如何保证和提高轴承的性能已经成为各领域发展过程中所需要解决的关键技术难题之一。
弹性箔片动压气体轴承是用气体作为润滑介质的一种自作用润滑轴承,采用弹性支承表面,具有很强的自适应性。轴承工作时,轴承箔片在动态压力作用下会发生弹性变形。与刚性轴承相比,箔片轴承因其表面的柔性而具有摩擦功耗低、运转平稳、能在低温和高温以及高转速等极限环境下运转等优点,这些都是传统轴承所无法达到的。因此,近年来箔片轴承逐渐成为涡轮压缩机和涡轮膨胀机等机械中的首选支承部件。
从箔片型动压气体轴承研究可知,箔片力学特性和结构参数是决定轴承性能的关键参数。要实现该型轴承的产品化,保证箔片静力学特性的一致性是关键。如何快速、准确地检测生产制造的动压轴承箔片是否符合标准,无疑是重中之重。
发明内容
本发明的发明目的是针对上述背景技术的不足,提供了动压径向气体轴承箔片静力学性能测试装置及测试方法,实现了动压气体轴承箔片的静力学特性测试,解决了轴承箔片静力学特性无法测试的技术问题。
本发明为实现上述发明目的采用如下技术方案:动压径向气体轴承箔片静力学性能测试装置,包括升降工作台、十字滑台、测量系统、平箔/波箔夹具、半组合体夹具、组合体夹具,十字滑台固定在升降工作台的台面上,测量系统中的加载机构通过移动副与升降台的升降机构连接,平箔/波箔夹具、半组合体夹具、组合体夹具到达测试位置后通过与十字滑台螺栓连接的定位块限位。
进一步地,升降工作台包括:升降工作台旋柄、旋柄、L型固定架、钻柱、小扭杆、滑轨、升降台、扭杆、工作台,升降工作台旋柄安装在钻柱上,升降头套在钻柱上并通过扭杆紧固,同时滑轨将升降台与L型固定架相连,并通过大扭杆紧固;L型固定架顶部与旋柄相连;钻柱底部与工作台相连。
进一步地,测量系统包括:数显微分头、连接器、载荷传感器、采集显示系统、锥形加载头、固定杆,数显微分头与连接器通过螺纹连接;连接器与载荷传感器通过螺纹孔及螺钉连接;载荷传感器与锥形加载头通过螺纹连接;载荷传感器与采集显示系统通过导线相连接;采集显示系统固定在固定杆上,并通过螺栓连接固定在钻柱上。
进一步地,平箔/波箔夹具、半组合体夹具、组合体夹具通过定位块和T型凹槽螺栓连接实现与十字滑台的固定,并实现定位的作用。平箔/波箔夹具可用于平箔/波箔刚度的测量、半组合体夹具可用于半组合体刚度的测量、组合体夹具可用于组合体刚度的测量。
进一步地,平箔/波箔夹具包括平箔/波箔夹具底座、平箔/波箔夹具支撑块、箔片上压块、波箔上压块、内六角螺钉,夹具底座上部装有支撑块;支撑块上部通过内六角螺钉与箔片上压块和波箔上压块相连。
进一步地,半组合体夹具包括半组合体夹具支撑块、半组合体夹具主轴、内六角螺钉、半组合体夹具底座,夹具底座上部装有夹具支撑块;夹具支撑块上部装有夹具上压块;夹具支撑块通过内六角螺钉与夹具底座相连。
进一步地,组合体夹具包括主轴、框架、内六角螺钉、夹具底座,主轴穿过夹具底座中部起到压块作用;主轴通过内六角螺钉上部与框架相连。
一种利用上述的一种动压轴承箔片静力学特性测试装置的测试方法,按照如下步骤进行:
步骤一,根据测试对象选取加载点,并将试验件用专用的夹具固定,置于工作台固定位置。
步骤二,将直角尺在十字滑台上确定夹具台位置,使其各边平行于十字滑台各边并与定位块对齐,后用螺栓连接固定夹具与定位块,保证夹具与十字滑台紧密接触,防止实验过程中夹具台翘起造成的实验误差。
步骤三,打开采集显示系统与数显微分头开关,并且将采集显示系统通过清零按钮清零。
步骤四,通过升降工作台的旋柄与十字滑台上的摇柄,把锥形加载头对准加载点。
步骤五,利用数显微分头上的进给摇柄来控制锥形加载头向下对箔片进行加载,待采集显示数据有变化,数显微分头缓慢回退,待采集显示系统显示再次为零时,将数显微分头清零。
步骤六,清零后开始加载。数显微分头每前进一定数值,静置一段时间待数据稳定后,再由采集显示系统读出载荷值。针对不同测试对象设置最大进给量。重复多次试验,将实验数据填入表格。
步骤七,试验结束后,通过数显微分头摇柄将锥形加载头移动到刚开始加载位置,再通过升降工作台旋柄将锥形加载头移动到初始位置,拿下夹具,关闭采集显示系统。
步骤八,完成一点实验后可通过表格中的平均值,得到一条载荷-变形曲线,拟合成直线后,就可以求出斜率,即试验件的刚度。同样过程测出其他加载点的变形/载荷对应的数据,得出刚度系数。
进一步地,针对平箔/波箔为测量对象时,步骤一选取平箔/波箔夹具并选取固定平箔的平箔上压块上三个加载点进行试验,A点、C点距离边界5mm,B点位于A和C之间。将夹具台螺栓旋出,移开平箔上压块,将平箔塞入平箔固定凹槽后,用平箔上压块盖好夹紧后旋紧螺栓。步骤六中的数显微分头每前进1mm,静置一段时间待数据稳定后,再由采集显示系统读出载荷值。最大进给量8mm。重复三次试验,(测试波箔则采用波箔上压块装夹,其它步骤则和测试平箔一样)。
进一步地,针对半组合体为测量对象时,步骤一选取半组合体夹具,并确定好加载点,先将半组合体夹具主轴塞入夹具底座,后将平箔与波箔组合后塞入半组合体凹槽中,一共八组,注意摆放方向相同,后拧紧半组合体夹具内六角螺钉将半组合体夹具支撑块固定在半组合体夹具底座上。装夹时试验件用专用的夹具固定,置于试验台固定位置。为确保加载点铅垂于十字滑台,用直角尺一端水平放于十字滑台,另一端垂直于十字滑台,并且使半组合体夹具主轴的径向截面两侧与直角尺垂直于十字滑台的一边重合。步骤六中锥形加载头下降0.05mm,读取一次载荷值,共下降0.70mm,完成一次试验。
进一步地,针对组合体为测量对象时,步骤一选取组合体夹具,并确定好加载点,先将组合体夹具主轴塞入夹具底座,后将平箔与波箔组合后塞入组合体夹具凹槽中,一共八组,注意摆放方向相同,后将框架与组合夹具底座配合后用螺栓锁紧,装夹时用直角尺一端水平放于十字滑台,另一端垂直于十字滑台,并且使组合体夹具主轴的径向截面两侧与直角尺垂直于十字滑台的一边重合。步骤六中锥形加载头下降0.02mm,读取一次载荷值,共下降0.26mm,完成一次试验。
本发明采用上述技术方案,具有以下有益效果:能够针对不同箔片采取不同的夹具及加载点,采取合理的多次进给加载方式,避免了操作复杂、经费昂贵的直接试验;测得的数据拟合成的曲线能够得到有效的刚度系数,能够对产品的关键力学特性进行分析了解,对样件测试具有指导意义,为产品化生产工艺改进提供参考。
附图说明
此处所说明的附图(表)用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意实例及说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。
图1为本发明的立体图。
图2为本发明的平箔/波箔夹具立体图。
图3为本发明的半组合体夹具立体图。
图4为本发明的组合体夹具立体图。
图5为本发明的平箔/波箔夹具主视图。
图6为本发明的平箔/波箔夹具俯视图。
图7为本发明的半组合体夹具主视图。
图8为本发明的半组合体示意图。
图9为本发明的半组合体夹具俯视图。
图10为本发明的组合体夹具主视图。
图11为本发明的组合体示意图。
图12为本发明的组合体夹具左视图。
图13为本发明的组合体夹具俯视图。
图14为不合格箔片1号A加载点载荷—变形曲线。
图15为不合格箔片1号B加载点载荷—变形曲线。
图16为不合格箔片1号C加载点载荷—变形曲线。
图17为合格箔片1号A加载点载荷—变形曲线。
图18为合格箔片1号B加载点载荷—变形曲线。
图19为合格箔片1号C加载点载荷—变形曲线。
图20为不合格箔片与合格箔片A加载点载荷—变形曲线。
图21为不合格箔片与合格箔片B加载点载荷—变形曲线。
图22为不合格箔片与合格箔片C加载点载荷—变形曲线。
图23为箔片A加载点载荷—变形曲线。
图24为箔片B加载点载荷—变形曲线。
图25为箔片C加载点载荷—变形曲线。
图中标号说明:1、升降工作台旋柄;2、旋柄;3、L型固定架;4、钻柱;5、摇柄;6、小扭杆;7、滑轨;8、数显微分头;9、升降台;10、大扭杆;11、连接器;12、载荷传感器;13、采集显示系统;14、锥形加载头;15、固定杆;16、定位块;17、T型凹槽;18、十字滑台;19、十字滑台摇柄;20、工作台;21、平箔/波箔夹具底座;22、平箔/波箔夹具支撑块;23、平箔上压块;24、平箔/波箔夹具内六角螺钉;25、波箔上压块;26、半组合体夹具支撑块;27、半组合体夹具主轴;28、半组合体夹具内六角螺钉;29、半组合体夹具底座;30、组合体夹具主轴;31、框架;32、组合体夹具内六角螺钉;33、组合体夹具底座;34、波箔;35、波箔固定凹槽;36、平箔;37、平箔固定凹槽;38、平箔/波箔夹具;39、平箔/波箔夹具加载点;40、半组合体;41、半组合体夹具凹槽;42、半组合体夹具;43、半组合体夹具加载点;44、组合体;45、组合体夹具凹槽;46、组合体夹具;47、组合体夹具加载点。
具体实施方式
下面结合附图对发明的技术方案进行详细说明:
参看图1,本发明公开的动压径向气体轴承箔片静力学性能测试装置包括:升降工作台、十字滑台、测量系统、不同测试对象的三种夹具。
升降工作台包括:升降工作台旋柄1、旋柄2、L型固定架3、钻柱4、小扭杆6、滑轨7、升降台9、大扭杆10、工作台20,升降工作台旋柄1安装在钻柱4上,升降台9套在钻柱4上并通过小扭杆6紧固,同时,滑轨7通过大扭杆10紧固在升降台9上,滑轨7与L型固定架3形成一对移动副;L型固定架3的顶部与旋柄2相连,旋柄2用于升降L型固定架3;钻柱4的底部固定在工作台20上。
测量系统包括:数显微分头8、连接器11、载荷传感器12、采集显示系统13、锥形加载头14、固定杆15,数显微分头8与连接器11通过螺纹连接;连接器11与载荷传感器12通过螺纹孔及螺钉连接;载荷传感器12与锥形加载头14通过螺纹连接;载荷传感器12与采集显示系统13通过导线相连接;采集显示系统13固定在固定杆15上,固定杆15通过螺栓固定在钻柱4上,数显微分头8上安装有用于步进调节锥形加载头14与加载点之间距离的摇柄5。
不同测试对象的三种夹具分别为:平箔/波箔夹具、半组合体夹具、组合体夹具。如图1所示,不同测试对象的三种夹具通过定位块16和十字滑台T型凹槽17的螺栓连接实现定位作用,固定在十字滑台18上的夹具通过十字滑台摇柄19移动至加载实验位置。
平箔/波箔夹具可用于测量平箔36/波箔34的刚度,如图2、图5、图6所示,夹具包括:平箔/波箔夹具底座21、平箔/波箔夹具支撑块22、平箔上压块23、波箔上压块25、平箔/波箔夹具内六角螺钉24,平箔/波箔夹具底座21上部装有平箔/波箔夹具支撑块22,平箔/波箔夹具支撑块22开有用于拧紧螺钉的通孔以及用于压实平箔/波箔的波箔固定凹槽35和平箔固定凹槽37,平箔上压块23和波箔上压块25内都开有与六角螺钉螺纹匹配的螺孔,平箔上压块23和波箔上压块25置于平箔/波箔夹具支撑块22的上部,当将平箔36/波箔34放置在支撑块与压块之间时,将六角螺钉拧入压块内的螺孔即可实现平箔36/波箔34的夹持。
本申请将装有3片平箔片或装有3片波箔片的动压径向气体轴承称为半组合体图8所示动压径向气体轴承为波箔34和平箔36交替装配形成的一个半组合体。可用于测量半组合体刚度的半组合体夹具如图3、图7、图8、图9所示,包括:半组合体夹具支撑块26、半组合体夹具主轴27、半组合体夹具内六角螺钉28、半组合体夹具底座29,半组合体夹具支撑块26上开有用于放置半组合体夹具主轴27的通孔,该通孔内开有半组合体夹具凹槽41,半组合体夹具支撑块26通过半组合体夹具内六角螺钉28安装在半组合体夹具底座29上。
图11所示动压径向气体轴承为波箔34和平箔36交替装配形成的一个组合体。组合体夹具可用于测量组合体的刚度,如图4、图10、图12、图13所示,包括:组合体夹具主轴30、框架31、组合体夹具内六角螺钉32、组合体夹具底座33,组合体夹具底座33开有用于放置组合体夹具主轴30的通孔,该通孔内开有组合体夹具凹槽45,组合体夹具主轴30贯穿组合体夹具底座33起到压块作用,通过组合体夹具内六角螺钉32将组合体夹具框架31固定在组合体夹具底座33上。
一种利用上述装置测试动压径向气体轴承平箔箔片静力学性能的方法,按照如下步骤进行:
步骤一,如图6所示,选取平箔/波箔夹具并选取固定平箔/波箔上压块上的三个加载点进行试验,A点、C点距离上压块边界5mm,B点位于A点和C点之间。将用于固定定位块的螺栓旋出,移走平箔/波箔上压块,将平箔/波箔固定在平箔压实在图5所示的凹槽37/波箔固定凹槽内,将平箔/波箔上压块置于平箔/波箔夹具支撑块上压实后旋紧平箔/波箔夹具内六角螺钉。,将夹具固定在十字滑台上。
步骤二,将固定好箔片的夹具置于十字滑台上,用直角尺在十字滑台上确定夹具位置以使其各边平行于十字滑台各边并与定位块对齐,拧紧定位块上的螺栓,保证夹具与十字滑台紧密接触,防止实验过程中夹具翘起造成实验误差。
步骤三,打开采集显示系统与数显微分头开关,并且通过清零按钮对采集显示系统进行清零操作。
步骤四,通过升降工作台旋柄与十字滑台摇柄,把锥形加载头对准加载点。(如锥形加载头距加载点位置过近或过远无法通过旋柄改变时,此时可通过旋转升降工作台的扭杆来整体改变升降工作台的高度。)
步骤五,利用数显微分头上的进给摇柄来控制锥形加载头向下对箔片进行加载,待采集显示数据有变化,数显微分头缓慢回退,待采集显示系统显示再次为零时,将数显微分头清零。
步骤六,清零后开始加载。数显微分头每前进一定数值,静置一段时间待数据稳定后,再由采集显示系统读出载荷值。数显微分头每前进1mm,静置一段时间待数据稳定后,再由采集显示系统读出载荷值。最大进给量8mm。通过更换箔片进行多次试验,同时对同一箔片不同位置进行多次试验,得到实验结果。实验结果曲线如图14至19所示。对实验拟合函数进行分析,列表格1至表格6。
步骤七,试验结束后,通过数显微分头摇柄将锥形加载头移动到刚开始加载位置,再通过升降工作台旋柄将锥形加载头移动到初始位置,拿下夹具,关闭采集显示系统。
步骤八,可行性分析:通过使用平箔/波箔刚度试验实验装置,对箔片的A、B、C加载点进行加载测力实验,达到对装载可行性的验证。第一次实验采用不合格箔片1号,实验完毕后重新装夹,进行第二次,采用合格箔片1号进行实验。在误差允许范围内,两次实验数据拟合的载荷—变形曲线重合度较好,说明两次实验具有一致性,此装置具有可行性。相关曲线见图14至图19。
步骤九,实验数据分布:(实验对象分别为不合格1-8号箔片及合格1-8号箔片)完成一点实验后可通过表格中的平均值,得到一条载荷-变形曲线,拟合成直线后,就可以求出斜率,即试验件的刚度。同样过程测出其它加载点变形/载荷对应的数据,得出刚度系数。从图20至图22及表格1至表格6可知,在误差允许范围内,不合格平箔片与合格平箔片数据拟合重合度较好。从拟合曲线函数二次项系数的相对大小可知,不合格箔片刚度大于合格箔片。
步骤十,原始实验数据对比:将不合格箔片与合格箔片的数据与原始数据进行对比,由图23至图25可知,原始箔片的刚度小于不合格箔片及合格箔片,说明后续箔片作了改良。
实验结论:对合格样件测试具有指导意义。通过本次试验测试分析和研究,已经掌握大量合格产品的力学性能参数,通过试验总结,对合格产品的关键力学特性,进行分析了解。通过数据比对,发现合格试验件的刚度稍大,阻尼稍大,振型较清晰,这些参数反馈给生产工艺人员,应对生产做适当调整,形成产品合格测试标准。
表1
表2
二次项系数误差-20.83%
表3
表4
斜率误差9.49%
表5
表6
二次项系数误差-23.82%
利用上述装置测试动压径向气体轴承半组合体静力学性能时,步骤一中选取半组合体夹具并确定好图9所示的半组合体加载点43,先将半组合体夹具主轴27塞入半组合体夹具支撑块26上开有的通孔内,再将四组半组合体40塞入半组合体夹具凹槽41内,注意摆放方向相同,最后拧紧半组合体夹具内六角螺钉28将半组合体夹具支撑块26固定在半组合体夹具底座29上。步骤六中锥形加载头14每下降0.05mm读取一次载荷值,共下降0.70mm,完成一次试验。
利用上述装置测试动压径向气体轴承组合体静力学性能时,步骤一中选取组合体夹具46并确定好图13所示的组合体加载点47,先将组合体夹具主轴30塞入组合体夹具底座33开有的通孔内,再将八组组合体44塞入组合体夹具凹槽45内,注意摆放方向相同,最后将框架31与组合体夹具底座33配合后用组合体夹具内六角螺钉32锁紧。步骤六中锥形加载头14每下降0.02mm读取一次载荷值,共下降0.26mm,完成一次试验。
综上,本申请利用夹具对平箔片、波箔片或其组合体进行装夹,通过微分头进行位移载荷加载,利用载荷传感器测量加载力获得单片的平箔片、波箔片加载力随加载位移变化数据,也可以获得箔片组合在安装预紧阶段和工作阶段的加载力随加载位移的变化数据,测试经轴承性能检验合格的箔片数据作为标准数据,利用待检测箔片数据与标准数据均方差及分散度差反应动压径向轴承箔片静力学性能。本发明提出的测试装置及方法可用于动压径向轴承箔片静力学性能模拟测试试验、工艺改进固化测试试验、合格性检验试验,提高了测量精度和效率。
Claims (9)
1.动压径向气体轴承箔片静力学性能测试装置,其特征在于,包括:升降工作台、十字滑台、测量系统以及平箔/波箔夹具、半组合体夹具、组合体夹具,所述十字滑台固定在升降工作台的台面上,测量系统中的加载机构通过移动副与升降台的升降机构连接,平箔/波箔夹具、半组合体夹具、组合体夹具到达测试位置后通过与十字滑台螺栓连接的定位块限位。
2.根据权利要求1所述动压径向气体轴承箔片静力学性能测试装置,其特征在于,所述升降工作台包括:钻柱、套在钻柱上的升降机构、固定在钻柱底部的工作台,所述升降机构包括:升降工作台旋柄、小扭杆、升降台,升降工作台旋柄安装在钻柱上,升降台套在钻柱上并通过小扭杆紧固。
3.根据权利要求1所述动压径向气体轴承箔片静力学性能测试装置,其特征在于,所述移动副包括:滑轨以及在滑轨内滑行的L型固定架,滑轨通过大扭杆与升降机构紧固连接,测量系统中的加载机构安装在L型固定架上。
4.根据权利要求1所述动压径向气体轴承箔片静力学性能测试装置,其特征在于,所述测量系统包括加载机构和采集显示系统,所述加载机构包括:数显微分头、连接器、载荷传感器、锥形加载头,数显微分头与连接器螺纹连接,连接器与载荷传感器螺纹连接,载荷传感器与锥形加载头螺纹连接,载荷传感器与采集显示系统电连接,数显微分头上安装有用于步进调节加载位移的摇柄。
5.根据权利要求1所述动压径向气体轴承箔片静力学性能测试装置,其特征在于,所述平箔/波箔夹具包括:平箔/波箔夹具底座、平箔/波箔夹具支撑块、平箔上压块、波箔上压块、平箔/波箔夹具内六角螺钉,平箔/波箔夹具支撑块装配在平箔/波箔夹具底座上,平箔/波箔夹具支撑块开有用于拧紧平箔/波箔夹具内六角螺钉的通孔以及波箔固定凹槽、平箔固定凹槽,平箔上压块和波箔上压块内都开有与六角螺钉螺纹匹配的螺孔。
6.根据权利要求1所述动压径向气体轴承箔片静力学性能测试装置,其特征在于,所述半组合体夹具包括:半组合体夹具支撑块、半组合体夹具主轴、半组合体夹具内六角螺钉、半组合体夹具底座,半组合体夹具支撑块上开有用于放置半组合体夹具主轴的通孔,该通孔内开有半组合体夹具凹槽,半组合体夹具支撑块通过半组合体夹具内六角螺钉安装在半组合体夹具底座上。
7.根据权利要求1所述动压径向气体轴承箔片静力学性能测试装置,其特征在于,所述组合体夹具包括:组合体夹具主轴、框架、组合体夹具内六角螺钉、组合体夹具底座,组合体夹具底座开有用于放置组合体夹具主轴的通孔,该通孔内开有组合体夹具凹槽,框架通过组合体夹具内六角螺钉固定在组合体夹具底座上。
8.动压径向气体轴承箔片静力学性能测试方法,其特征在于,采用权利要求1至7中任意一项所述测试装置实现,选取夹具的加载点,将待测试箔片放入夹具凹槽并锁紧,将夹持好待测试箔片的夹具固定在十字滑台上,调整升降机构及十字滑台以使加载机构对准加载点,步进调节加载位移,读取加载机构每下降一次步进位移的载荷值,拟合载荷值与加载位移的数据关系得到载荷变形曲线,求解载荷变形曲线的斜率得到待测试箔片的刚度,求解待测试箔片载荷变形曲线与合格箔片载荷变形曲线的均方差及分散度差得到动压径向气体轴承箔片静力学性能的测试结果。
9.根据权利要求8所述动压径向气体轴承箔片静力学性能测试方法,其特征在于,
待测试箔片为平箔/波箔时,在与平箔上压块/波箔上压块边界距离相等的位置选取加载点;
待测试箔片为半组合体时,选取半组合体夹具主轴的几何中心位置为加载点;
待测试箔片为组合体时,选取框架的几何中心位置为加载点。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114166646A (zh) * | 2021-11-26 | 2022-03-11 | 武汉理工大学 | 宽磁场下磁流变弹性体的蠕变、松弛特性的测试装置及测试方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101671712B1 (ko) * | 2015-03-30 | 2016-11-02 | 주식회사 중앙정밀 | 평판 유리용 다중 위치 강성 시험장치 |
CN106885741A (zh) * | 2017-03-20 | 2017-06-23 | 南京航空航天大学 | 一种便携式微型薄板刚度检验装置及其工作方法 |
CN108254383A (zh) * | 2018-03-23 | 2018-07-06 | 河南鑫宇光科技股份有限公司 | 一种高精度光纤适配器视觉检测设备 |
CN210005195U (zh) * | 2019-05-22 | 2020-01-31 | 青岛海信电器股份有限公司 | 一种刚度测试仪 |
-
2020
- 2020-09-03 CN CN202010913250.XA patent/CN111999021A/zh active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101671712B1 (ko) * | 2015-03-30 | 2016-11-02 | 주식회사 중앙정밀 | 평판 유리용 다중 위치 강성 시험장치 |
CN106885741A (zh) * | 2017-03-20 | 2017-06-23 | 南京航空航天大学 | 一种便携式微型薄板刚度检验装置及其工作方法 |
CN108254383A (zh) * | 2018-03-23 | 2018-07-06 | 河南鑫宇光科技股份有限公司 | 一种高精度光纤适配器视觉检测设备 |
CN210005195U (zh) * | 2019-05-22 | 2020-01-31 | 青岛海信电器股份有限公司 | 一种刚度测试仪 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
谢仕龙: "新型径向动压波箔气体轴承的动态性能实验研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技II辑》 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114166646A (zh) * | 2021-11-26 | 2022-03-11 | 武汉理工大学 | 宽磁场下磁流变弹性体的蠕变、松弛特性的测试装置及测试方法 |
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