CN113340684A - 一种不锈钢铝复合板的拼装结构、测试方法及应用 - Google Patents

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Abstract

本发明属于复合板拼装技术领域，公开了一种不锈钢铝复合板的拼装结构、测试方法及应用，不锈钢铝复合板的拼装结构包括：拼装监控设备、中央控制设备、拼接位置确定设备、拼接固定设备、稳固性测试设备、表征测试设备、耐磨性测试设备、显示设备。本发明通过表征测试设备能够使使复合板的固有频率准确呈现整数倍关系，进而实现内共振现象的形成；采用的复合板内共振表征测试步骤可以有效地获得不同激励幅度下其非线性内共振现象；采用的测试系统易于搭建，测试方法步骤简洁明确，非线性内共振现象明显，可重复性好；同时，通过耐磨性测试设备可以获得稳定的摩擦系数，又能很好模拟耐磨钢实际应用工况，真实反映材料的摩擦性能。

Description

一种不锈钢铝复合板的拼装结构、测试方法及应用
技术领域
本发明属于复合板拼装技术领域，尤其涉及一种不锈钢铝复合板的拼装结构、测试方法及应用。
背景技术
复合板具有不同功能的不同材料分层构成的板。例如屋面用的混凝土、泡沫隔热层及表面防水层的三合一板。夹芯板也是复合板的一种。金属复合板是指在一层金属板上覆以另外一种金属板，以达到在不降低使用效果(防腐性能、机械强度等)的前提下节约资源、降低成本的效果。复合方法通常有爆炸复合法，爆炸轧制复合、轧制复合等。复合材料可分为复合板、复合管、复合棒等。主要应用在防腐、压力容器制造，电建、石化、医药、轻工、汽车等行业。然而，现有不锈钢铝复合板的拼装结构不能对复合板内共振表征进行测试；同时，不能准确测定复合板的耐磨性。
综上所述，现有技术存在的问题是：现有不锈钢铝复合板的拼装结构不能对复合板内共振表征进行测试；同时，不能准确测定复合板的耐磨性。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种不锈钢铝复合板的拼装结构、测试方法及应用。
本发明是这样实现的，一种不锈钢铝复合板的拼装结构包括：
拼装监控设备、中央控制设备、拼接位置确定设备、拼接固定设备、稳固性测试设备、表征测试设备、耐磨性测试设备、显示设备；
拼装监控设备，与中央控制设备连接，用于通过摄像器监控不锈钢铝复合板的拼装过程视频；
中央控制设备，与拼装监控设备、拼接位置确定设备、拼接固定设备、稳固性测试设备、表征测试设备、耐磨性测试设备、显示设备连接，用于控制各个设备正常工作；
拼接位置确定设备，与中央控制设备连接，用于确定不锈钢铝复合板的拼接位置；
拼接固定设备，与中央控制设备连接，用于通过连接件拼接固定将不锈钢铝复合板进行拼接固定；
稳固性测试设备，与中央控制设备连接，用于通过测试装置对不锈钢铝复合板拼装稳固性进行测试；
表征测试设备，与中央控制设备连接，用于对复合板非线性内共振表征进行测试；
耐磨性测试设备，与中央控制设备连接，用于对不锈钢铝复合板耐磨性进行测试；
显示设备，与中央控制设备连接，用于通过显示器显示拼装监控视频、稳固性测试结果、表征测试结果、耐磨性测试结果。
进一步，所述表征测试设备测试方法如下：
(1)选取复合板的某两阶的内共振固有频率，基于整数倍协调法预先确定复合板形成内共振的尺寸参数及材料参数；
(2)根据预先确定的尺寸参数和材料参数加工制备复合板；搭建扫频测试系统并测试所述复合板的某两阶的内共振固有频率；
(3)判断所述复合板的某两阶的内共振固有频率是否为整数倍关系，如果是则执行步骤(5)，如果否则执行步骤(4)；
(4)微调复合板的夹持位置并重新测试复合板的某两阶内共振固有频率，以使所述某两阶的内共振固有频率呈现整数倍关系；
(5)在不同的激励幅度条件下开展复合板的内共振表征测试并对复合板的振动速度响应信号进行分析处理，进而对其非线性内共振的振动特点进行分析，归纳非线性振动响应的变化规律。
进一步，所述选取复合板的某两阶的内共振固有频率，基于整数倍协调法预先确定复合板形成内共振的尺寸参数及材料参数方法包括：
(1.1)基于整数倍协调法对复合板的内共振固有频率进行计算，获得包含复合板的尺寸参数和材料参数的内共振固有频率的显式表达式；
(1.2)根据加工可行性和实验条件下可夹持的尺寸范围，确定尺寸参数和材料参数，使内共振的某两阶固有频率呈现整数倍关系，进而满足复合板形成内共振的必要条件。
进一步，所述耐磨性测试设备测试方法如下：
1)准备工作：准备好对磨材料、多头台钻和配套夹具；
2)试件制作：将试验用耐磨复合板切割加工成摩擦面为10×10mm端面的试验样块；
3)将试验样块由配套夹具夹好一起均匀固定在多头台钻卡槽；启动对磨材料与多头台钻，按预设的转速旋转；调整两者旋转速度与接触压力，试验样块与对磨材料之间形成比压在0.25-0.35MPa压力下，两者相对速度在1.6-2.0m/s，保持上述反应状态，均匀研磨持续时间5-8分钟；
4)取出被磨损实验样块，去污、吹干之后称重，计算求得复合板的磨损量和磨损率。
进一步，所述试验样块处理方法：
2.1)经过砂纸打磨、抛光后，将其浸入到盛有丙酮的烧杯中，放入超声波清洗仪中清洗，除掉实验样块表面的油污、微小颗粒杂质，冷风吹干，测量记录试样原始重量。
进一步，所述对磨材料采用的石英砂轮机，多头台钻为多轴自动控制台钻。
进一步，所述每套夹具分别由两块外部尺寸与台钻卡槽匹配、内部尺寸与样块尺寸匹配的夹板组成。
本发明另一目的在于提供一种不锈钢铝复合板的拼装结构的测试方法，所述不锈钢铝复合板的拼装结构的测试方法包括：通过拼装监控设备利用摄像器监控不锈钢铝复合板的拼装过程视频；
中央控制设备通过拼接位置确定设备确定不锈钢铝复合板的拼接位置；通过拼接固定设备利用连接件拼接固定将不锈钢铝复合板进行拼接固定；通过稳固性测试设备利用测试装置对不锈钢铝复合板拼装稳固性进行测试；通过表征测试设备对复合板非线性内共振表征进行测试；
通过耐磨性测试设备对不锈钢铝复合板耐磨性进行测试；
通过显示设备利用显示器显示拼装监控视频、稳固性测试结果、表征测试结果、耐磨性测试结果。
本发明另一目的在于提供一种信息数据处理终端，所述信息数据处理终端设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行所述的不锈钢铝复合板的拼装结构的测试方法。
本发明另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行所述的不锈钢铝复合板的拼装结构的测试方法。
本发明的优点及积极效果为：本发明通过表征测试设备能够使使复合板的固有频率准确呈现整数倍关系，进而实现内共振现象的形成；采用的复合板内共振表征测试步骤可以有效地获得不同激励幅度下其非线性内共振现象；采用的测试系统易于搭建，测试方法步骤简洁明确，非线性内共振现象明显，可重复性好；同时，通过耐磨性测试设备充分利用较小的实验载荷下产生很大的接触应力的效应，起到放大实验效果的作用；由于在面-面接触模式的摩擦磨损试验中，载荷和转速是直接影响摩擦学性能的两大重要因素，两个磨损表面间接触比压较大情况下，极易导致接触表面的塑性变形，两摩擦表面之间的间距逐渐减小，从而导致磨损加剧。有所有情况下，相对滑动速度过大均会引起表面层发热、变形、化学变化和磨损等，从而显著地影响摩擦系数。本发明可以获得稳定的摩擦系数，又能很好模拟耐磨钢实际应用工况，真实反映材料的摩擦性能。
附图说明
图1是本发明实施例提供的不锈钢铝复合板的拼装结构框图。
图1中：1、拼装监控设备；2、中央控制设备；3、拼接位置确定设备；4、拼接固定设备；5、稳固性测试设备；6、表征测试设备；7、耐磨性测试设备；8、显示设备。
图2是本发明实施例提供的表征测试设备测试方法流程图。
图3是本发明实施例提供的选取复合板的某两阶的内共振固有频率，基于整数倍协调法预先确定复合板形成内共振的尺寸参数及材料参数方法流程图。
图4是本发明实施例提供的耐磨性测试设备测试方法流程图。
图5是本发明实施例提供的试验样块处理方法流程图。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。
下面结合附图对本发明的结构作详细的描述。
如图1所示，本发明实施例提供的不锈钢铝复合板的拼装结构包括：拼装监控设备1、中央控制设备2、拼接位置确定设备3、拼接固定设备4、稳固性测试设备5、表征测试设备6、耐磨性测试设备7、显示设备8。
拼装监控设备1，与中央控制设备2连接，用于通过摄像器监控不锈钢铝复合板的拼装过程视频；
中央控制设备2，与拼装监控设备1、拼接位置确定设备3、拼接固定设备4、稳固性测试设备5、表征测试设备6、耐磨性测试设备7、显示设备8连接，用于控制各个设备正常工作；
拼接位置确定设备3，与中央控制设备2连接，用于确定不锈钢铝复合板的拼接位置；
拼接固定设备4，与中央控制设备2连接，用于通过连接件拼接固定将不锈钢铝复合板进行拼接固定；
稳固性测试设备5，与中央控制设备2连接，用于通过测试装置对不锈钢铝复合板拼装稳固性进行测试；
表征测试设备6，与中央控制设备2连接，用于对复合板非线性内共振表征进行测试；
耐磨性测试设备7，与中央控制设备2连接，用于对不锈钢铝复合板耐磨性进行测试；
显示设备8，与中央控制设备2连接，用于通过显示器显示拼装监控视频、稳固性测试结果、表征测试结果、耐磨性测试结果。
如图2所示，本发明提供的表征测试设备6测试方法如下：
S101，选取复合板的某两阶的内共振固有频率，基于整数倍协调法预先确定复合板形成内共振的尺寸参数及材料参数；
S102，根据预先确定的尺寸参数和材料参数加工制备复合板；搭建扫频测试系统并测试所述复合板的某两阶的内共振固有频率；
S103，判断所述复合板的某两阶的内共振固有频率是否为整数倍关系，如果是则执行步骤S105，如果否则执行步骤S104；
S104，微调复合板的夹持位置并重新测试复合板的某两阶内共振固有频率，以使所述某两阶的内共振固有频率呈现整数倍关系；
S105，在不同的激励幅度条件下开展复合板的内共振表征测试并对复合板的振动速度响应信号进行分析处理，进而对其非线性内共振的振动特点进行分析，归纳非线性振动响应的变化规律。
如图3所示，本发明提供的选取复合板的某两阶的内共振固有频率，基于整数倍协调法预先确定复合板形成内共振的尺寸参数及材料参数方法包括：
S201，基于整数倍协调法对复合板的内共振固有频率进行计算，获得包含复合板的尺寸参数和材料参数的内共振固有频率的显式表达式；
S202，根据加工可行性和实验条件下可夹持的尺寸范围，确定尺寸参数和材料参数，使内共振的某两阶固有频率呈现整数倍关系，进而满足复合板形成内共振的必要条件。
如图4所示，本发明提供的耐磨性测试设备7测试方法如下：
S301，准备工作：准备好对磨材料、多头台钻和配套夹具；
S302，试件制作：将试验用耐磨复合板切割加工成摩擦面为10×10mm端面的试验样块；
S303，将试验样块由配套夹具夹好一起均匀固定在多头台钻卡槽；启动对磨材料与多头台钻，按预设的转速旋转；调整两者旋转速度与接触压力，试验样块与对磨材料之间形成比压在0.25-0.35MPa压力下，两者相对速度在1.6-2.0m/s，保持上述反应状态，均匀研磨持续时间5-8分钟；
S304，取出被磨损实验样块，去污、吹干之后称重，计算求得复合板的磨损量和磨损率。
如图5所示，本发明提供的试验样块处理方法：
S401，经过砂纸打磨、抛光后，将其浸入到盛有丙酮的烧杯中，放入超声波清洗仪中清洗，除掉实验样块表面的油污、微小颗粒杂质，冷风吹干，测量记录试样原始重量。
本发明提供的对磨材料采用的石英砂轮机，多头台钻为多轴自动控制台钻。
本发明提供的每套夹具分别由两块外部尺寸与台钻卡槽匹配、内部尺寸与样块尺寸匹配的夹板组成。
在本发明中，复合材料可分为复合板、复合管、复合棒等。主要应用在防腐、压力容器制造，电建、石化、医药、轻工、汽车等行业。
本发明工作时，首先，通过拼装监控设备1利用摄像器监控不锈钢铝复合板的拼装过程视频；其次，中央控制设备2通过拼接位置确定设备3确定不锈钢铝复合板的拼接位置；通过拼接固定设备4利用连接件拼接固定将不锈钢铝复合板进行拼接固定；通过稳固性测试设备5利用测试装置对不锈钢铝复合板拼装稳固性进行测试；通过表征测试设备6对复合板非线性内共振表征进行测试；然后，通过耐磨性测试设备7对不锈钢铝复合板耐磨性进行测试；最后，通过显示设备8利用显示器显示拼装监控视频、稳固性测试结果、表征测试结果、耐磨性测试结果。
以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种不锈钢铝复合板的拼装结构的测试方法，其特征在于，所述不锈钢铝复合板的拼装结构的测试方法包括：通过拼装监控设备利用摄像器监控不锈钢铝复合板的拼装过程视频；
中央控制设备通过拼接位置确定设备确定不锈钢铝复合板的拼接位置；通过拼接固定设备利用连接件拼接固定将不锈钢铝复合板进行拼接固定；通过稳固性测试设备利用测试装置对不锈钢铝复合板拼装稳固性进行测试；通过表征测试设备对复合板非线性内共振表征进行测试；
通过耐磨性测试设备对不锈钢铝复合板耐磨性进行测试；
通过显示设备利用显示器显示拼装监控视频、稳固性测试结果、表征测试结果、耐磨性测试结果。
2.如权利要求1所述的不锈钢铝复合板的拼装结构的测试方法，其特征在于，所述表征测试设备测试方法如下：
(1)选取复合板的某两阶的内共振固有频率，基于整数倍协调法预先确定复合板形成内共振的尺寸参数及材料参数；
(2)根据预先确定的尺寸参数和材料参数加工制备复合板；搭建扫频测试系统并测试所述复合板的某两阶的内共振固有频率；
(3)判断所述复合板的某两阶的内共振固有频率是否为整数倍关系，如果是则执行步骤(5)，如果否则执行步骤(4)；
(4)微调复合板的夹持位置并重新测试复合板的某两阶内共振固有频率，以使所述某两阶的内共振固有频率呈现整数倍关系；
(5)在不同的激励幅度条件下开展复合板的内共振表征测试并对复合板的振动速度响应信号进行分析处理，进而对其非线性内共振的振动特点进行分析，归纳非线性振动响应的变化规律。
3.如权利要求2所述的不锈钢铝复合板的拼装结构的测试方法，其特征在于，所述选取复合板的某两阶的内共振固有频率，基于整数倍协调法预先确定复合板形成内共振的尺寸参数及材料参数方法包括：
(1.1)基于整数倍协调法对复合板的内共振固有频率进行计算，获得包含复合板的尺寸参数和材料参数的内共振固有频率的显式表达式；
(1.2)根据加工可行性和实验条件下可夹持的尺寸范围，确定尺寸参数和材料参数，使内共振的某两阶固有频率呈现整数倍关系，进而满足复合板形成内共振的必要条件。
4.如权利要求1所述的不锈钢铝复合板的拼装结构的测试方法，其特征在于，所述耐磨性测试设备测试方法如下：
1)准备工作：准备好对磨材料、多头台钻和配套夹具；
2)试件制作：将试验用耐磨复合板切割加工成摩擦面为10×10mm端面的试验样块；
3)将试验样块由配套夹具夹好一起均匀固定在多头台钻卡槽；启动对磨材料与多头台钻，按预设的转速旋转；调整两者旋转速度与接触压力，试验样块与对磨材料之间形成比压在0.25-0.35MPa压力下，两者相对速度在1.6-2.0m/s，保持上述反应状态，均匀研磨持续时间5-8分钟；
4)取出被磨损实验样块，去污、吹干之后称重，计算求得复合板的磨损量和磨损率。
5.如权利要求4所述不锈钢铝复合板的拼装结构，其特征在于，所述试验样块处理方法：
2.1)经过砂纸打磨、抛光后，将其浸入到盛有丙酮的烧杯中，放入超声波清洗仪中清洗，除掉实验样块表面的油污、微小颗粒杂质，冷风吹干，测量记录试样原始重量。
6.如权利要求4所述的不锈钢铝复合板的拼装结构的测试方法，其特征在于，所述对磨材料采用的石英砂轮机，多头台钻为多轴自动控制台钻。
7.如权利要求4所述的不锈钢铝复合板的拼装结构的测试方法，其特征在于，所述每套夹具分别由两块外部尺寸与台钻卡槽匹配、内部尺寸与样块尺寸匹配的夹板组成。
8.一种不锈钢铝复合板的拼装结构，其特征在于，所述不锈钢铝复合板的拼装结构包括：
拼装监控设备，与中央控制设备连接，用于通过摄像器监控不锈钢铝复合板的拼装过程视频；
中央控制设备，与拼装监控设备、拼接位置确定设备、拼接固定设备、稳固性测试设备、表征测试设备、耐磨性测试设备、显示设备连接，用于控制各个设备正常工作；
拼接位置确定设备，与中央控制设备连接，用于确定不锈钢铝复合板的拼接位置；
拼接固定设备，与中央控制设备连接，用于通过连接件拼接固定将不锈钢铝复合板进行拼接固定；
稳固性测试设备，与中央控制设备连接，用于通过测试装置对不锈钢铝复合板拼装稳固性进行测试；
表征测试设备，与中央控制设备连接，用于对复合板非线性内共振表征进行测试；
耐磨性测试设备，与中央控制设备连接，用于对不锈钢铝复合板耐磨性进行测试；
显示设备，与中央控制设备连接，用于通过显示器显示拼装监控视频、稳固性测试结果、表征测试结果、耐磨性测试结果。
9.一种信息数据处理终端，其特征在于，所述信息数据处理终端设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行权利要求1～7任意一项所述的不锈钢铝复合板的拼装结构的测试方法。
10.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行权利要求1～7任意一项所述的不锈钢铝复合板的拼装结构的测试方法。
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