基于电子散斑原理的毛坯内应力测量系统设计.pdf

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1、·信息技术·张超，等·基于电子散斑原理的毛坯内应力测量系统设计基于电子散斑原理的毛坯内应力测量系统设计张超，李建勋，蔡云芳(1．上海交通大学自动化系，上海200030；2．上海飞机制造有限公司，上海200436)摘要：毛坯件在加工后，由于其内应力的释放导致严重的加工变形，成为制约我国航空结构件及各种机械零件生产技术发展的一个主要因素，因此研究毛坯内应力场的测量技术对控制零件加工变形具有重要的意义。针对钻孔法在测量大型结构件内应力时测量效率低的问题。提出将电子散斑干涉技术与钻孔法相结合测量毛坯内应力的方法。设计了内应力测量系统的总体结构，规划了内应力自动测量流程。通过

2、研制基于电子散斑的内应力测量装置以及设计散宽图像采集与处理系统，为毛坯内应力场的自动测量奠定了硬件和软件的基础。通过内应力测量试验验证该方法的可行性及所设计系统的有效性。关键词：内应力；钻孔法；电子散斑干涉术；散斑条纹中图分类号：TH12文献标志码：B文章编号：1671—5276(2013)05—0099—04DesignofInnerStressTestingSystemBasedOnElectronicSpecklePatterninTerferometerTechnologyZHANGChao。，LIJian—xun，CAIYun．fang(1．Schoolo

3、fAutomation，ShanghaiJiaoTongUniversity，Shanghai200030，China；2．ShanghaiAircraftManufacturingCo．，Lld．，Shanghai200436，China)Abstract：Thereleaseofinternalstressintheblankcausesseriousdeformationofthepartsaftermachining，whichrestrictsthepro-ductiontechniquedevelopmenofaerospacestructuresand

4、mechanicalparts．Therefore，itisimportanttostudythemeasurementmethodoftheinnerstressforcontrollingthemachiningdeformation．Inordertoimprovetheeficiencyoftheinnerstressmeasure-mentformonolithiccomponentbyhole-drillingmethod，thispaperdevelopsanewinnerstressmeasurementmethodcombiningelec-tro

5、nicspecklepatterninterferometertechnology(ESPI)andhole-drilingmethod，designstheoverallstructureofstressmeasurementsystemandplansthemeasurementprocess．Themeasurementdevicedevelopedforunevendistributedstressfiledaswellastheimageacquisitionandprocessingsystemspeciallydesignedlayhardwarean

6、dsoftwarebasisforthestressautomaticmeasurement．Verificationtestsprovetheprobabilityofthismethodandtheefectivenessofthissystem．Keywords：innerstress；hole—drilingmethod；ESPI；speckledstriation0引言1内应力测量常用方法随着科技的不断发展，整体薄壁结构件在航空航天和测量内应力有数十种方法，传统的测量方法主要可分民用工业中的应用越来越多。但是，由于整体结构件具有为机械法和物理法两大类。机械

7、法主要包括：剥层法、取尺寸大、壁薄、刚性差、加工精度要求高等特点，使得它的条法、切槽法和钻孔法等。物理方法主要包括：射线法、广泛应用对航空制造技术和工艺装备提出了更高的要求，超声法和磁测法等。钻孔法又被称为盲孔法或小孔法，现对传统的切削加工工艺提出了新的挑战J。航空整体结己成为一种比较成熟的测量工件残余应力的方法。其基构件通常采用高强度变形铝合金厚板通过铣削加工而本思想是，在具有残余应力的工件上钻一个dqL，孔的临成，大型铝合金预拉伸板和模锻件是制造各种航空结域内由于部分应力释放而产生相应的应变和位移，由此可构件的主要毛坯或半成品。在航空整体结构件的加工过计算得