隔膜泵液力端零件阀箱体动态应变测试

隔膜泵是固液两相介质输送的关键设备，应用于大型石化、煤化工、冶金及建材等领域。本文主要是对隔膜泵液力端零件阀箱体进行动态应变测试，了解隔膜泵零件的应变测试过程及结果分析过程。

测试仪器

仪器采用南京聚航科技有限公司的JHDY动态应变仪，模块化设计，通道数可达数百，并保持同步。软件操作，根据测量需求，灵活设置参数。测量数据实时同步，自动保存，自动生成报表。

贴片位置的选定

通常情况下，先对被测零件做ANSYS强度计算，根据分析结果的应力云图，选择零件表面应力较大的位置进行贴片。零件表面一般属于两向应力状态，故贴90°应变花。如果想准确的测量零件的主应力方向，需要贴60°或45°应变花。

实验方案设计

对阀箱体进行动态电阻应变测试，得到零件的等效应力值σ，对阀箱体做ANSYS静力学分析，得出被测点的应力值σ’。对比二者相同位置处的σ与σ’是否相同，并比较差值（σ-σ’）/σ的大小，经分析给出二者之间关系，使应变测试与ANSYS分析成互为验证之法。

实验基本步骤

1. 贴片前准备工作，如用砂纸打磨零件，丙酮擦拭油污等；

2. 粘贴电阻应变片和接线端子，焊接好引出线，用万用表检查各焊点虚实，并预留出足够长度的引出线；

3. 将各测点应变片接线端子处的引线与电桥连接好，一般选1/4桥两线接法；

4. 将应变仪各接线连好，记录每个通道所连接的测点位置及方向，连接好笔记本电脑并启动；

5. 打开应变仪电源。

6. 预热30min左右；

7. 平衡调节：将功能选择开关置“设置”键，按“自动平衡”按钮进行自动调节，平衡表头指向零；如果效果仍不是太好，调节微调按钮至平衡；

8. 转折频率调整：根据被测信号的最高频率调整转折频率，使其处于被测信号最高频率的2-5倍范围内；

9. 试车，开始测量，保存采集数据。

测试数据的整理

通过动态测试软件对采集的数据进行分析，整理出应变片各测点的测量数据，并求得该工况下阀箱体被测表面的平均应变值。下面仅以阀箱体处于3MPa工作压力下的一组采集数据为例进行对照分析。

表1 阀箱体3MPa工作压力下测量数据

由表1可得出各测点的平均应变及平均应力。

对阀箱体进行有限元分析，以四面体实体网格对阀箱体有限元模型进行划分，网格大小为20mm，共划分单元43577个，节点9230个，内部腔体表面施加3MPa面压力，可得出对应测点方向处阀箱体表面的应力值。

测试数据与有限元分析结果的对照

通过方案设计中测试数据与有限元结果的对比，对两种不同方式得到的数据进行对比分析，得到如下数据。

表2 测试数据与有限元分析结果的对照表

由表2数据可以看出阀箱体测试数据及有限元计算数据的误差大小，并可根据对多次测量数据的分析，修订有限元计算得边界条件，或给出有限元分析计算结果与零件实际应力间的一个系数范围，相当于对有限元分析的载荷预加一个工况系数，使有限元分析结果在满足此工况系数情况下达到零件的安全系数。

以上就是隔膜泵液力端零件阀箱体动态应变测试过程，如果您还想了解更多信息，可以直接联系聚航科技，我们欢迎您的咨询。