一種非接觸式裝配應力檢測系統及使用方法技術方案

本發明專利技術提供的一種非接觸式裝配應力檢測系統及使用方法，包括裝配件夾持裝置、白光光源、定焦遠心鏡頭、CCD相機、CCD相機調節支架和計算機，裝配件夾持裝置用于固定裝配件，定焦遠心鏡頭安裝在CCD相機前端，CCD相機固定在CCD相機調節支架上，CCD相機通過數據線與計算機連接；白光光源固定在定焦遠心鏡頭的前上方。本發明專利技術提供的一種非接觸式裝配應力檢測系統及使用方法，實現飛機結構裝配應力的非接觸式檢測，系統簡單，效果明顯，適用于不同環境下的應力檢測，不受裝配工序和環境的影響；可進行全場測量，獲得待測區域的裝配應力分布。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于應力測量
，具體涉及一種非接觸式飛機結構裝配應力檢測系統及使用方法 。
技術介紹
隨著科學技術不斷的進步，飛機對長壽命、高可靠性和低結構系數的要求越來越高，對飛機裝配質量也提出了更加苛刻的要求。特別是復合材料等新材料的大量采用，給飛機的裝配工藝提出了更高的要求和更大的挑戰。由于飛機零構件在加工制造和型架定位過程中普遍存在超差現象，結構件在裝配時不可避免地產生強迫裝配，進而引起裝配應力。裝配應力的特點是零構件內部在裝配前不存在應力，但裝配成組合件后零構件局部將產生一定程度的內應力。裝配應力對結構件的疲勞、腐蝕等性能有較大影響，因此，準確獲得裝配應力的大小和分布對預測結構件強度和壽命、優化裝配工藝參數具有重要意義。目前，裝配應力多采用電測法進行測量。電測法雖然是一種成熟的應力測量技術，但其受裝配工序和環境溫度的影響大，且電測法屬于單點測量，無法給出裝配應力的分布特征，易發生應力漏檢的情況。
技術實現思路
本專利技術所要解決的是現有裝配應力測量方法容易受環境影響的技術問題，提供一種非接觸式裝配應力檢測系統及使用方法。為了解決本專利技術的技術問題，本專利技術是通過以下技術方案實現的：一種非接觸式裝配應力檢測系統，包括裝配件夾持裝置4、白光光源5、定焦遠心鏡頭6、CCD相機7、CCD相機調節支架8和計算機9，所述裝配件夾持裝置4用于固定裝配件1，所述定焦遠心鏡頭6安裝在所述CCD相機7前端，所述CCD相機7固定在所述CCD相機調節支架8上，所述CCD相機7通過數據線與計算機9連接；所述白光光源5固定在所述定焦遠心鏡頭6的前上方，所述計算機9安裝有圖像采集系統和數字圖像相關軟件。一種非接觸式裝配應力檢測系統的使用方法，包括以下步驟：步驟一：在裝配件1待測裝配區域制作黑白相間的隨機散斑圖樣2。步驟二：在檢測現場，布置裝配應力檢測系統。步驟三：裝配前，將裝配件1安裝到裝配件夾持裝置4上，調整CCD相機調節支架8和白光光源5的位置，使定焦遠心鏡頭6的軸線與被測裝配件1表面垂直、裝配件1表面散斑圖樣2成像清晰且圖像處于景深中間位置、裝配件1待測區域光線均勻、明暗適中。步驟四：在待測區域四個角點做視場標記3，采用CCD相機7拍攝裝配件1的表面散斑圖像一并保存至計算機9，記錄四個標記點3的像素坐標。步驟五：取下裝配件1，進行裝配，確保裝配應力檢測系統的所有裝置的位置不發生變化。步驟六：裝配件1裝配完成后，將裝配件1安裝于夾持裝置4上，按照四個標記點3在裝配前圖像中的像素坐標調整裝配件1位置，使四個標記點3的像素坐標分別與其在裝配前圖像中的坐標相一致；采用CCD相機7再次拍攝裝配件1待測區域表面的散斑圖像二并保存至計算機9。步驟七：采用數字圖像相關法，對裝配前后的散斑圖像一和散斑圖像二進行數字相關計算，獲得待測區域的位移場和應變場；根據材料應力應變變換關系，將應變場換至應力場。與現有技術相比，本專利技術獲得的有益效果是：有益效果能否再增加一些本專利技術公開的一種非接觸式裝配應力檢測系統及使用方法，實現飛機結構裝配應力的非接觸式檢測，系統簡單，效果明顯，適用于不同環境下的應力檢測，不受裝配工序和環境的影響；可進行全場測量，獲得待測區域的裝配應力分布。附圖說明圖1為非接觸式裝配應力檢測系統示意圖。附圖標記：1、裝配件；2、散斑圖樣；3、標記點；4、裝配件夾持裝置；5、白光光源；6、定焦遠心鏡頭；7、CCD相機；8、CCD相機調節支架；9、計算機。具體實施方案下面結合附圖，對實施例進行詳細說明。參見附圖1，一種非接觸式裝配應力檢測系統，包括裝配件夾持裝置4、白光光源5、定焦遠心鏡頭6、CCD相機7、CCD相機調節支架8和計算機9，所述裝配件夾持裝置4用于固定裝配件1，所述定焦遠心鏡頭6安裝在所述CCD相機7前端，所述CCD相機7固定在所述CCD相機調節支架8上，所述CCD相機7通過數據線與計算機9連接；所述白光光源5固定在所述定焦遠心鏡頭6的前上方，所述計算機9安裝有圖像采集系統和數字圖像相關軟件。一種非接觸式飛機結構裝配應力檢測系統，通過保存裝配前后結構件表面的散斑圖像，采用數字圖像相關法（DIC）的原理和方法，對裝配前后結構件表面的散斑圖像進行數字相關計算，獲得結構件表面的位移場和應變場，進而依據材料應力應變關系將應變場轉換為應力場，從而實現對結構件裝配應力的測量。一種非接觸式裝配應力檢測系統的使用方法，包括以下步驟：步驟一：在裝配件1待測裝配區域制作黑白相間的隨機散斑圖樣2。步驟二：在檢測現場，布置裝配應力檢測系統。步驟三：裝配前，將裝配件1安裝到裝配件夾持裝置4上，調整CCD相機調節支架8和白光光源5的位置，使定焦遠心鏡頭6的軸線與被測裝配件1表面垂直、裝配件1表面散斑圖樣2成像清晰且圖像處于景深中間位置、裝配件1待測區域光線均勻、明暗適中。步驟四：在待測區域四個角點做視場標記3，采用CCD相機7拍攝裝配件1的表面散斑圖像一并保存至計算機9，記錄四個標記點3的像素坐標。步驟五：取下裝配件1，進行裝配，確保裝配應力檢測系統的所有裝置的位置不發生變化。步驟六：裝配件1裝配完成后，將裝配件1安裝于夾持裝置4上，按照四個標記點3在裝配前圖像中的像素坐標調整裝配件1位置，使四個標記點3的像素坐標分別與其在裝配前圖像中的坐標相一致；采用CCD相機7再次拍攝裝配件1待測區域表面的散斑圖像二并保存至計算機9。步驟七：采用數字圖像相關法，對裝配前后的散斑圖像一和散斑圖像二進行數字相關計算，獲得待測區域的位移場和應變場；根據材料應力應變變換關系，將應變場換至應力場。通過上述裝置和方法，實現飛機結構裝配應力的非接觸式檢測，可進行全場測量，獲得待測區域的裝配應力分布，裝置簡單，效果明顯，適用于不同環境下的應力檢測，不受裝配工序和環境的影響。以上列舉的僅是本專利技術的具體實施例之一。顯然，本專利技術不限于以上實施例，還可以有許多類似的改形。本領域的普通技術人員能從本專利技術公開的內容直接導出或聯想到的所有變形，均應認為是本專利技術所要保護的范圍。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種非接觸式裝配應力檢測系統，其特征在于：包括裝配件夾持裝置（4）、白光光源（5）、定焦遠心鏡頭（6）、CCD相機（7）、CCD相機調節支架（8）和計算機（9），所述裝配件夾持裝置（4）用于固定裝配件（1），所述定焦遠心鏡頭（6）安裝在所述CCD相機（7）前端，所述CCD相機（7）固定在所述CCD相機調節支架（8）上，所述CCD相機（7）通過數據線與計算機（9）連接；所述白光光源（5）固定在所述定焦遠心鏡頭（6）的前上方，所述計算機（9）安裝有圖像采集系統和數字圖像相關軟件。

【技術特征摘要】
1. 一種非接觸式裝配應力檢測系統，其特征在于：包括裝配件夾持裝置（4）、白光光源（5）、定焦遠心鏡頭（6）、CCD相機（7）、CCD相機調節支架（8）和計算機（9），所述裝配件夾持裝置（4）用于固定裝配件（1），所述定焦遠心鏡頭（6）安裝在所述CCD相機（7）前端，所述CCD相機（7）固定在所述CCD相機調節支架（8）上，所述CCD相機（7）通過數據線與計算機（9）連接；所述白光光源（5）固定在所述定焦遠心鏡頭（6）的前上方，所述計算機（9）安裝有圖像采集系統和數字圖像相關軟件。2.如權利要求1所述的一種非接觸式裝配應力檢測系統的使用方法，其特征在于：包括以下步驟：步驟一：在裝配件（1）待測裝配區域制作黑白相間的隨機散斑圖樣（2）；步驟二：在檢測現場，布置裝配應力檢測系統；步驟三：裝配前，將裝配件（1）安裝到裝配件夾持裝置（4）上，調整CCD相機調節支架（8）和白光光源（5）的位置，使定焦遠心鏡頭（6...

【專利技術屬性】
技術研發人員：秦利軍，李朝光，杜興剛，杜龍，彭志軍，朱親強，王紅飛，朱翔，王學強，呂萬韜，王震，姜亞娟，余凌晶，胡博海，
申請(專利權)人：江西洪都航空工業集團有限責任公司，
類型：發明
國別省市：江西;36