本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)葉片檢測領(lǐng)域，特別涉及一種在發(fā)動(dòng)機(jī)葉片上貼應(yīng)變片的方法。

背景技術(shù)：

通過應(yīng)變片測量應(yīng)力水平是航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片應(yīng)力測量的一種常見手段。應(yīng)變片的貼片位置和方向?qū)υ囼?yàn)的精度影響較大，通常貼片位置和方向需要通過cae軟件如有限元分析軟件計(jì)算確定。如何實(shí)現(xiàn)應(yīng)變片貼片時(shí)應(yīng)變片的位置和方向與cae軟件計(jì)算所確定位置和方向保持一致是確保應(yīng)力測量精度一個(gè)關(guān)鍵因素。

在實(shí)物葉片上確定貼片位置通常使用的一種方法是三坐標(biāo)定位法，這種方法需要在cae軟件中建立局部坐標(biāo)系，給出貼片位置的局部坐標(biāo)，然后利用三坐標(biāo)測量儀打點(diǎn)確定應(yīng)變片在實(shí)物葉片上的貼片位置。該方法操作起來相對繁瑣，對設(shè)備要求較高，并且由于三坐標(biāo)打點(diǎn)時(shí)也需建立坐標(biāo)系，為方便建立坐標(biāo)系通常要求葉片為帶有輪盤的整體結(jié)構(gòu)，對于單獨(dú)葉片結(jié)構(gòu)或從葉片盤截取出的葉片，定位難度較大。

通常使用的另一種方法是游標(biāo)卡尺直接測量，在cae軟件中量取貼片點(diǎn)距離前緣或葉尖的距離，然后在實(shí)物葉片用游標(biāo)卡尺直接測量定位。由于發(fā)動(dòng)機(jī)葉片非平面結(jié)構(gòu)，而是具有一定的扭轉(zhuǎn)角度，因此不管從cae軟件測量讀取距離還是實(shí)物葉片測量距離，均存在一定誤差。

在以上兩種貼片方法中，確定應(yīng)變片的貼片方向時(shí)，目前工程上主要依靠目測，對貼片方向的確定準(zhǔn)確性較低，可能存在較大誤差。

此外，現(xiàn)有技術(shù)對應(yīng)變片貼片方向限制較多，難以通過目測確定任意方向的貼片。當(dāng)貼片方向?yàn)槠叫谢虼怪庇谌~片的葉緣或葉尖時(shí)，目測的誤差較小，但是當(dāng)貼片位置處于葉片中間或貼片方向不規(guī)則時(shí)，目測容易產(chǎn)生較大誤差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種方便快捷地在發(fā)動(dòng)機(jī)葉片上貼應(yīng)變片的方法，貼片位置和貼片方向的精度優(yōu)于以往常規(guī)方法。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種在發(fā)動(dòng)機(jī)葉片上貼應(yīng)變片的方法，包括：

通過cae軟件計(jì)算確定應(yīng)變片在發(fā)動(dòng)機(jī)葉片上的貼片位置、貼片方向和貼片側(cè)；

通過所述cae軟件計(jì)算確定所述貼片位置的中心點(diǎn)a和所述貼片方向的方向參考點(diǎn)b；

在所述cae軟件的三維模型中選取基準(zhǔn)參考點(diǎn)m和n，測量所述基準(zhǔn)參考點(diǎn)m和n到所述中心點(diǎn)a和所述方向參考點(diǎn)b的直線距離；

在所述發(fā)動(dòng)機(jī)葉片上標(biāo)記所述基準(zhǔn)參考點(diǎn)m和n的位置，分別以所述基準(zhǔn)參考點(diǎn)m和n為圓心，通過弧線相交的方法確定所述中心點(diǎn)a的實(shí)際位置和所述方向參考點(diǎn)b的實(shí)際位置；

將所述應(yīng)變片的幾何中心置于所述中心點(diǎn)a的實(shí)際位置，將所述應(yīng)變片的長邊平行于通過所述中心點(diǎn)a的實(shí)際位置與所述方向參考點(diǎn)b的實(shí)際位置的直線；以及

將所述應(yīng)變片貼附于所述發(fā)動(dòng)機(jī)葉片上。

在本發(fā)明的貼應(yīng)變片的方法的一個(gè)實(shí)施方式中，所述基準(zhǔn)參考點(diǎn)m到所述中心點(diǎn)a的直線距離為a，所述基準(zhǔn)參考點(diǎn)n到所述中心點(diǎn)a的直線距離為b。

在本發(fā)明的貼應(yīng)變片的方法的另一個(gè)實(shí)施方式中，在所述發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的貼片側(cè)，以所述基準(zhǔn)參考點(diǎn)m為圓心、以所述直線距離a為半徑畫第一弧線，以所述基準(zhǔn)參考點(diǎn)n為圓心、以所述直線距離b為半徑畫第二弧線，將所述第一弧線和所述第二弧線的相交位置標(biāo)記為所述中心點(diǎn)a的實(shí)際位置。

在本發(fā)明的貼應(yīng)變片的方法的另一個(gè)實(shí)施方式中，所述基準(zhǔn)參考點(diǎn)m到所述方向參考點(diǎn)b的直線距離為c，所述基準(zhǔn)參考點(diǎn)n到所述方向參考點(diǎn)b的直線距離為d。

在本發(fā)明的貼應(yīng)變片的方法的另一個(gè)實(shí)施方式中，在所述發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的貼片側(cè)，以所述基準(zhǔn)參考點(diǎn)m為圓心、以所述直線距離c為半徑畫第三弧線，以所述基準(zhǔn)參考點(diǎn)n為圓心、以所述直線距離d為半徑畫第四弧線，將所述第三弧線和所述第四弧線的相交位置標(biāo)記為所述方向參考點(diǎn)b的實(shí)際位置。

在本發(fā)明的貼應(yīng)變片的方法的另一個(gè)實(shí)施方式中，所述基準(zhǔn)參考點(diǎn)m和n分別為所述發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的前緣葉尖和尾緣葉尖。

在本發(fā)明的貼應(yīng)變片的方法的另一個(gè)實(shí)施方式中，在所述發(fā)動(dòng)機(jī)葉片上標(biāo)記所述基準(zhǔn)參考點(diǎn)m的位置的步驟包括：

在所述發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的所述貼片側(cè)的背面，利用一標(biāo)記板緊貼所述發(fā)動(dòng)機(jī)葉片；

在所述標(biāo)記板上標(biāo)記出所述基準(zhǔn)參考點(diǎn)m的對應(yīng)位置；以及

利用一圓規(guī)確定標(biāo)記所述基準(zhǔn)參考點(diǎn)m的位置，所述圓規(guī)具有一針腳，所述針腳置于所述標(biāo)記板上的所述對應(yīng)位置處并固定。

在本發(fā)明的貼應(yīng)變片的方法的另一個(gè)實(shí)施方式中，在所述發(fā)動(dòng)機(jī)葉片上標(biāo)記所述基準(zhǔn)參考點(diǎn)n的位置的步驟包括：

在所述發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的所述貼片側(cè)的背面，利用一標(biāo)記板緊貼所述發(fā)動(dòng)機(jī)葉片；

在所述標(biāo)記板上標(biāo)記出所述基準(zhǔn)參考點(diǎn)n的對應(yīng)位置；以及

利用一圓規(guī)確定標(biāo)記所述基準(zhǔn)參考點(diǎn)n的位置，所述圓規(guī)具有一針腳，所述針腳置于所述標(biāo)記板上的所述對應(yīng)位置處并固定。

在本發(fā)明的貼應(yīng)變片的方法的另一個(gè)實(shí)施方式中，通過所述中心點(diǎn)a的實(shí)際位置與所述方向參考點(diǎn)b的實(shí)際位置的直線為第一直線，所述方法還包括在所述發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的表面標(biāo)記出所述第一直線的投影線，并使所述應(yīng)變片的長邊平行于所述投影線。

在本發(fā)明的貼應(yīng)變片的方法的另一個(gè)實(shí)施方式中，在所述發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的表面標(biāo)記出所述第一直線的投影線的步驟包括：

將一直尺置于所述發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的表面；

使所述直尺的邊線通過所述中心點(diǎn)a的實(shí)際位置與所述方向參考點(diǎn)b的實(shí)際位置；以及

沿所述直尺的邊線在所述發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的表面標(biāo)記出通過所述中心點(diǎn)a的實(shí)際位置與所述方向參考點(diǎn)b的實(shí)際位置的所述第一直線的投影線。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下有益效果：

1)相比三坐標(biāo)打點(diǎn)的定位方法，本發(fā)明的方法操作簡單，對設(shè)備要求較低，且試驗(yàn)葉片可以為非輪盤結(jié)構(gòu)，避免了局部坐標(biāo)系的選擇和坐標(biāo)原點(diǎn)的定位。

2)本發(fā)明的方法可適用于扭轉(zhuǎn)角度較大的葉片貼片定位，避免了葉片扭轉(zhuǎn)對定位的影響。

3)傳統(tǒng)的方法貼片方向有所限制，且貼片時(shí)主要靠目測，而本發(fā)明的方法對貼片方向限制較小，且精度較高。

附圖說明

圖1為根據(jù)本發(fā)明方法的一個(gè)實(shí)施方式的貼片定位示意圖。

其中，附圖標(biāo)記說明如下：

a：中心點(diǎn)

b：方向參考點(diǎn)

m：基準(zhǔn)參考點(diǎn)

n：基準(zhǔn)參考點(diǎn)

a：直線距離

b：直線距離

c：直線距離

d：直線距離

i：標(biāo)記板

ii：標(biāo)記板

具體實(shí)施方式

下面根據(jù)具體實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步說明。本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于以下實(shí)施例，列舉這些實(shí)例僅出于示例性目的而不以任何方式限制本發(fā)明。

在向發(fā)動(dòng)機(jī)葉片上貼應(yīng)變片時(shí)，首先通過cae軟件計(jì)算確定應(yīng)變片在發(fā)動(dòng)機(jī)葉片上的貼片位置、貼片方向和貼片側(cè)(貼在葉片的哪一側(cè)，葉盆或葉背)，同時(shí)通過計(jì)算確定貼片位置的中心點(diǎn)a和貼片方向的方向參考點(diǎn)b，其中中心點(diǎn)a和方向參考點(diǎn)b的連線與應(yīng)變片的長邊的方向平行，從而確定應(yīng)變片的計(jì)算位置。

cae指工程設(shè)計(jì)中的計(jì)算機(jī)輔助工程cae，指用計(jì)算機(jī)輔助求解分析復(fù)雜工程和產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)力學(xué)性能，以及優(yōu)化結(jié)構(gòu)性能等。通用cae軟件主要由有限元軟件、優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件、計(jì)算流體軟件、電磁場計(jì)算軟件、最優(yōu)控制軟件和其它專業(yè)性的計(jì)算軟件組成，可作靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析，動(dòng)態(tài)分析；研究線性、非線性問題；分析結(jié)構(gòu)(固體)、流體、電磁等。

之后在cae軟件的三維模型中選取基準(zhǔn)參考點(diǎn)m和n，基準(zhǔn)參考點(diǎn)的選擇應(yīng)滿足在實(shí)物葉片能方便確定的原則，優(yōu)選為葉片的邊緣以便于定位標(biāo)記，更優(yōu)選為前緣葉尖和尾緣葉尖。

選取好基準(zhǔn)參考點(diǎn)m和n后，測量基準(zhǔn)參考點(diǎn)m和n到中心點(diǎn)a和方向參考點(diǎn)b的直線距離，其中基準(zhǔn)參考點(diǎn)m到中心點(diǎn)a的直線距離為a，基準(zhǔn)參考點(diǎn)n到中心點(diǎn)a的直線距離為b，基準(zhǔn)參考點(diǎn)m到方向參考點(diǎn)b的直線距離為c，基準(zhǔn)參考點(diǎn)n到方向參考點(diǎn)b的直線距離為d。

測量直線距離后，需要在發(fā)動(dòng)機(jī)葉片上標(biāo)記基準(zhǔn)參考點(diǎn)m和n的位置。標(biāo)記基準(zhǔn)參考點(diǎn)m和n的位置有多種方式。

圖1為根據(jù)本發(fā)明方法的一個(gè)實(shí)施方式的貼片定位示意圖，如圖1所示，標(biāo)記基準(zhǔn)參考點(diǎn)m的位置時(shí)，在發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的貼片側(cè)的背面，利用一標(biāo)記板i緊貼發(fā)動(dòng)機(jī)葉片，在標(biāo)記板i上標(biāo)記出基準(zhǔn)參考點(diǎn)m的對應(yīng)位置，之后利用一圓規(guī)確定標(biāo)記基準(zhǔn)參考點(diǎn)m的位置，圓規(guī)具有一針腳，針腳置于標(biāo)記板i上的對應(yīng)位置處并固定。

同樣，標(biāo)記基準(zhǔn)參考點(diǎn)n的位置時(shí)，在發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的貼片側(cè)的背面，利用一標(biāo)記板ii緊貼發(fā)動(dòng)機(jī)葉片，在標(biāo)記板ii上標(biāo)記出基準(zhǔn)參考點(diǎn)n的對應(yīng)位置，利用一圓規(guī)確定標(biāo)記基準(zhǔn)參考點(diǎn)n的位置，圓規(guī)具有一針腳，針腳置于標(biāo)記板ii上的對應(yīng)位置處并固定。

標(biāo)記板i和標(biāo)記板ii緊貼葉片的貼片側(cè)的背面，標(biāo)記板i和標(biāo)記板ii應(yīng)具有一定硬度，其邊線稍超出葉片邊緣，并固定于葉片上，例如用夾子夾緊。

標(biāo)記板i和標(biāo)記板ii可為方形小紙片，以便于標(biāo)記。

在發(fā)動(dòng)機(jī)葉片上標(biāo)記出基準(zhǔn)參考點(diǎn)m和n的位置后，分別以基準(zhǔn)參考點(diǎn)m和n為圓心，通過弧線相交的方法確定中心點(diǎn)a的實(shí)際位置和方向參考點(diǎn)b的實(shí)際位置。

弧線相交的方法具體操作如下：

如圖1所示，在發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的貼片側(cè)，以基準(zhǔn)參考點(diǎn)m為圓心、以直線距離a為半徑畫第一弧線，以基準(zhǔn)參考點(diǎn)n為圓心、以直線距離b為半徑畫第二弧線，將第一弧線和第二弧線的相交位置標(biāo)記為中心點(diǎn)a的實(shí)際位置。

如圖1所示，在發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的貼片側(cè)，以基準(zhǔn)參考點(diǎn)m為圓心、以直線距離c為半徑畫第三弧線，以基準(zhǔn)參考點(diǎn)n為圓心、以直線距離d為半徑畫第四弧線，將第三弧線和第四弧線的相交位置標(biāo)記為方向參考點(diǎn)b的實(shí)際位置。

所用的圓規(guī)還具有一鉛芯腳，在畫第一弧線時(shí)，針腳和鉛芯腳的距離為a，在畫第二弧線時(shí)，針腳和鉛芯腳的距離為b，在畫第三弧線時(shí)，針腳和鉛芯腳的距離為c，在畫第四弧線時(shí)，針腳和鉛芯腳的距離為d。

確定中心點(diǎn)a的實(shí)際位置和方向參考點(diǎn)b的實(shí)際位置后，需通過這兩點(diǎn)之間的連線確定應(yīng)變片的貼片方向。

如圖1所示，將通過中心點(diǎn)a的實(shí)際位置與方向參考點(diǎn)b的實(shí)際位置的直線記為第一直線，在發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的表面標(biāo)記出第一直線的投影線，并使應(yīng)變片的長邊平行于投影線，從而確保應(yīng)變片的貼片方向準(zhǔn)確無誤。

在發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的表面標(biāo)記出第一直線的投影線時(shí)，可將一直尺置于發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的表面，使直尺的邊線通過中心點(diǎn)a的實(shí)際位置與方向參考點(diǎn)b的實(shí)際位置，沿直尺的邊線在發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的表面用鉛筆標(biāo)記出通過中心點(diǎn)a的實(shí)際位置與方向參考點(diǎn)b的實(shí)際位置的第一直線的投影線。

在確定中心點(diǎn)a的實(shí)際位置及第一直線的投影線后，將應(yīng)變片的幾何中心置于中心點(diǎn)a的實(shí)際位置，并使應(yīng)變片的長邊與第一直線的投影線的方向相同，此時(shí)可將應(yīng)變片貼附于發(fā)動(dòng)機(jī)葉片上，從而使應(yīng)變片的實(shí)際位置與計(jì)算位置相一致。

綜上所述，本發(fā)明的貼應(yīng)變片的方法是以m、n兩個(gè)參考點(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn)在非平面的葉片上通過弧線相交的方法確定貼片位置中心點(diǎn)a和方向參考點(diǎn)b,以ab直線在葉片的投影線確定準(zhǔn)確的貼片方向，操作簡單，對設(shè)備要求較低，可適用于非輪盤結(jié)構(gòu)、扭轉(zhuǎn)角度較大的葉片貼片定位，避免了局部坐標(biāo)系的選擇和坐標(biāo)原點(diǎn)的定位，也避免了葉片扭轉(zhuǎn)對定位的影響，同時(shí)對貼片方向限制較小，且精度較高。

本發(fā)明的貼應(yīng)變片的方法已在工程中進(jìn)行了實(shí)際應(yīng)用，貼片位置和方向的精度優(yōu)于以往常規(guī)方法。

本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)注意的是，本發(fā)明所描述的實(shí)施方式僅僅是示范性的，可在本發(fā)明的范圍內(nèi)作出各種其他替換、改變和改進(jìn)。因而，本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，而僅由權(quán)利要求限定。