【中国发明,中国发明授权】一种动应力自适应的振动时效系统及方法

有权-审定授权 中国

申请号:
CN201510990674.5
专利权人:
常州大学
授权公告日/公开日:
2018.03.02
专利有效期:
2015.12.25-2035.12.25
技术分类:
C21:铁的冶金
历史运营情况:
价值度指数:
55.0分
交易方式:
转让
价格:
面议
748 0

发布人

常州大学

联系人何老师

0519-88238869
302910554
13151263266
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著录项

申请号
CN201510990674.5
申请日
20151225
公开/公告号
CN105420485A
公开/公告日
20160323
申请/专利权人
[常州大学]
发明/设计人
[顾邦平, 孔德军, 王直荣, 金子迪, 赖金涛]
主分类号
C21D10/00
IPC分类号
C12N 9/0008(2013.01) C12N 9/16
CPC分类号
C12N 9/0008(2013.01) C12N 9/16(2013.01)
分案申请地址
国省代码
江苏(32)
颁证日
G06T1/00
代理人

摘要

本发明涉及振动时效技术领域,特指一种动应力自适应的振动时效系统及方法。系统由处理器、信号发生器、驱动器、激振器、应变片以及动态应变仪构成;工件与激振器相互固定连接;通过支撑装置对工件进行支撑;处理器控制信号发生器输出激振频率;驱动器放大激振信号后驱动激振器,对工件进行定频振动时效处理;处理器通过计算机接口读取动态应变仪采集到的应变波形并获取应变波形的峰值,然后计算出作用在工件上的附加动应力σd;处理器每隔△t计算残余应力的衰减量△σr;同时处理器将σd+△σr代入计算出此时驱动器的输出电压U△t;处理器自动程控驱动器输入激振器的输入电压设置为U△t,从而实现了对作用在工件上的附加动应力进行自适应的调整。

法律状态

法律状态公告日 20180302
法律状态 授权
法律状态信息 授权
法律状态公告日 20160420
法律状态 实质审查的生效
法律状态信息 实质审查的生效
IPC(主分类):C21D 10/00
申请日:20151225
法律状态公告日 20160323
法律状态 公开
法律状态信息 公开
暂无数据

权利要求

权利要求数量(7

独立权利要求数量(2

1.一种动应力自适应的振动时效系统,其特征在于:包括处理器、信号发 生器、驱动器、激振器、应变片、动态应变仪、支撑装置;激振器固定在工件表 面,工件安装在具有弹性的支撑装置上;处理器控制信号发生器输出幅值和频率 均独立且连续可调的正弦激振信号;信号发生器输出的正弦激振信号经由驱动器 输入激振器,进而驱动激振器产生振动;处理器程控驱动器输入激振器的输入电 压,从而自适应的调整激振器作用在工件上的附加动应力;应变片粘贴在工件上, 应变片的引出线与动态应变仪的输入通道相互连接,动态应变仪的输出通道与处 理器相互连接;

2.如权利要求1所述的一种动应力自适应的振动时效系统,其特征在于: 处理器包括获取动态应变仪采集到的应变波形的应变波形读取模块,从应变波形 中获取应变峰值ε(με)的应变识别模块,工件弹性模量设置模块,将获取的应变 峰值转换为附加动应力的动应力转换模块,残余应力衰减量△σ r(MPa)与振动时 间t(min)之间相互关系设置模块,驱动器输入激振器的输入电压U(V)与附加动 应力σ d(MPa)之间相互关系设置模块。

3.如权利要求2所述的一种动应力自适应的振动时效系统,其特征在于: 工件弹性模量设置模块中预设有工件的弹性模量E(GPa);附加动应力与应变峰 值的转换关系为 其中σ d为附加动应力,附加动应力通过处理器 的显示界面显示给用户。

4.如权利要求1所述的一种动应力自适应的振动时效系统,其特征在于: 所述动态应变仪为高精度多通道动态应变仪,所述支撑装置为弹性元件。

5.使用如权利要求1所述的一种动应力自适应的振动时效系统自适应调整 动应力的方法,其特征在于按照如下步骤进行:

(1)通过X射线衍射法获取工件的残余应力分布状态,确定峰值残余应力在 工件上的具体位置,在工件的残余应力峰值处粘贴应变片;

(2)将工件与激振器固定连接;通过支撑装置对工件进行支撑,以便激振器 对工件进行激振;接通信号连线,接通电源;

(3)在工件弹性模量设置模块中设置工件的弹性模量E(GPa);在残余应力衰 减量△σ r(MPa)与振动时间t(min)之间相互关系设置模块中预置△σ r与t之间相互 关系的函数表达式;在驱动器输入激振器电压U(V)与附加动应力σ d(MPa)之间 相互关系设置模块中预置U与σ d之间相互关系的函数表达式;

(4)应变波形读取模块获取动态应变仪采集到的应变波形;应变识别模块从 应变波形中获取应变峰值ε(με);动应力转换模块中输出的附加动应力与应变峰 值的转换关系为: σ d = E ϵ 1000 ( M P a ) ;

(5)处理器控制信号发生器对工件进行扫频振动,从而自动获取振动时效的 激振频率f,并在该激振频率下对工件进行定频振动时效处理;

(6)处理器每隔△t时间自动根据△σ r与t之间相互关系的函数表达式,计算残 余应力的衰减量△σ r,即此时作用在工件上的附加动应力应调整为σ d+△σ r;同 时处理器将σ d+△σ r代入U与σ d之间相互关系的函数表达式,计算出此时驱动 器的输出电压U △t;处理器自动程控驱动器输入激振器的输入电压设置为U △t, U △t

6.如权利要求5所述的方法,其特征在于:所述△t=1min。

7.如权利要求5所述的方法,其特征在于:所述信号连线包括处理器与信 号发生器之间的信号连线;处理器与驱动器之间的信号连线;处理器与动态应变 仪之间的信号连线;信号发生器与驱动器之间的信号连线;驱动器与激振器之间 的信号连线;应变片与动态应变仪之间的信号连线;所述电源包括处理器、驱动 器、信号发生器、动态应变仪和激振器的电源。

1.一种动应力自适应的振动时效系统,其特征在于:包括处理器、信号发 生器、驱动器、激振器、应变片、动态应变仪、支撑装置;激振器固定在工件表 面,工件安装在具有弹性的支撑装置上;处理器控制信号发生器输出幅值和频率 均独立且连续可调的正弦激振信号;信号发生器输出的正弦激振信号经由驱动器 输入激振器,进而驱动激振器产生振动;处理器程控驱动器输入激振器的输入电 压,从而自适应的调整激振器作用在工件上的附加动应力;应变片粘贴在工件上, 应变片的引出线与动态应变仪的输入通道相互连接,动态应变仪的输出通道与处 理器相互连接; 2.如权利要求1所述的一种动应力自适应的振动时效系统,其特征在于: 处理器包括获取动态应变仪采集到的应变波形的应变波形读取模块,从应变波形 中获取应变峰值ε(με)的应变识别模块,工件弹性模量设置模块,将获取的应变 峰值转换为附加动应力的动应力转换模块,残余应力衰减量△σr(MPa)与振动时 间t(min)之间相互关系设置模块,驱动器输入激振器的输入电压U(V)与附加动 应力σd(MPa)之间相互关系设置模块。 3.如权利要求2所述的一种动应力自适应的振动时效系统,其特征在于: 工件弹性模量设置模块中预设有工件的弹性模量E(GPa);附加动应力与应变峰 值的转换关系为其中σd为附加动应力,附加动应力通过处理器 的显示界面显示给用户。 4.如权利要求1所述的一种动应力自适应的振动时效系统,其特征在于: 所述动态应变仪为高精度多通道动态应变仪,所述支撑装置为弹性元件。 5.使用如权利要求1所述的一种动应力自适应的振动时效系统自适应调整 动应力的方法,其特征在于按照如下步骤进行: (1)通过X射线衍射法获取工件的残余应力分布状态,确定峰值残余应力在 工件上的具体位置,在工件的残余应力峰值处粘贴应变片; (2)将工件与激振器固定连接;通过支撑装置对工件进行支撑,以便激振器 对工件进行激振;接通信号连线,接通电源; (3)在工件弹性模量设置模块中设置工件的弹性模量E(GPa);在残余应力衰 减量△σr(MPa)与振动时间t(min)之间相互关系设置模块中预置△σr与t之间相互 关系的函数表达式;在驱动器输入激振器电压U(V)与附加动应力σd(MPa)之间 相互关系设置模块中预置U与σd之间相互关系的函数表达式; (4)应变波形读取模块获取动态应变仪采集到的应变波形;应变识别模块从 应变波形中获取应变峰值ε(με);动应力转换模块中输出的附加动应力与应变峰 值的转换关系为: σ d = E ϵ 1000 ( M P a ) ; (5)处理器控制信号发生器对工件进行扫频振动,从而自动获取振动时效的 激振频率f,并在该激振频率下对工件进行定频振动时效处理; (6)处理器每隔△t时间自动根据△σr与t之间相互关系的函数表达式,计算残 余应力的衰减量△σr,即此时作用在工件上的附加动应力应调整为σd+△σr;同 时处理器将σd+△σr代入U与σd之间相互关系的函数表达式,计算出此时驱动 器的输出电压U△t;处理器自动程控驱动器输入激振器的输入电压设置为U△t, U△t 6.如权利要求5所述的方法,其特征在于:所述△t=1min。 7.如权利要求5所述的方法,其特征在于:所述信号连线包括处理器与信 号发生器之间的信号连线;处理器与驱动器之间的信号连线;处理器与动态应变 仪之间的信号连线;信号发生器与驱动器之间的信号连线;驱动器与激振器之间 的信号连线;应变片与动态应变仪之间的信号连线;所述电源包括处理器、驱动 器、信号发生器、动态应变仪和激振器的电源。

说明书

技术领域

本发明涉及振动时效技术领域,特指一种动应力自适应的振动时效系统及方 法。

背景技术

振动时效技术是机械工程领域中广泛使用的残余应力消除方法,即对工件施 加机械振动载荷,当工件内部的残余应力和附加的动应力之和超过材料的屈服极 限时,材料内部将会发生塑性变形,从而使得材料内部的残余应力得以释放。

对工件进行振动时效处理时,其内部的残余应力在不断的发生松弛,即随着 振动时效处理的进行工件内部的残余应力在不断的减少;现有的振动时效工艺, 对于作用在工件上的附加动应力是恒定不变的,即振动时效处理初始时刻作用在 工件上的附加动应力,这样必然导致工件内部残余应力和附加动应力之和不断减 少,当这两者的和小于材料的屈服极限时,材料内部的残余应力不再会发生松弛, 因此,为了提高振动时效消除残余应力的效果,就要在振动时效处理过程中动态 的调整作用在工件上的附加动应力。

发明内容
附图说明

图1动应力自适应的振动时效系统示意图。

具体实施方式

价值度评估

技术价值

经济价值

法律价值

0 0 0

55.0

0 50 75 100
0~50 50~75 75~100 价值较低 中等价值 价值较高

专利价值度是通过科学的评估模

型对专利价值进行量化的结果,

基于专利大数据针对专利总体特

征指标利用计算机自动化技术对

待评估专利进行高效、智能化的

分析,从技术、经济和法律价值

三个层面构建专利价值评估体

系,可以有效提升专利价值评估

的质量和效率。

总评:55.0


该专利价值中等 (仅供参考)

        该专利的技术、经济、法律价值经系统自动评估后的总评得分处于平均水平,可以重点研究利用其技术价值,根据法律价值的评估结果选择合适的使用借鉴方式。
        本专利文献中包含【1 个实施例】、【2 个技术分类】,从一定程度上而言上述指标的数值越大可以反映出所述专利的技术保护及应用范围越广。 【专利权的维持时间6 年】专利权的维持时间越长,其价值对于权利人而言越高。

技术价值    29.0

该指标主要从专利申请的著录信息、法律事件等内容中挖掘其技术价值,专利类型、独立权利要求数量、无效请求次数等内容均可反映出专利的技术性价值。 技术创新是专利申请的核心,若您需要进行技术借鉴或寻找可合作的项目,推荐您重点关注该指标。

部分指标包括:

授权周期(发明)

26 个月

独立权利要求数量

1 个

从属权利要求数量

5 个

说明书页数

4 页

实施例个数

1 个

发明人数量

5 个

被引用次数

0 次

引用文献数量

0 个

优先权个数

0 个

技术分类数量

2 个

无效请求次数

0 个

分案子案个数

0 个

同族专利数

0 个

专利获奖情况

保密专利的解密

经济价值    7.0

该指标主要指示了专利技术在商品化、产业化及市场化过程中可能带来的预期利益。 专利技术只有转化成生产力才能体现其经济价值,专利技术的许可、转让、质押次数等指标均是其经济价值的表征。 因此,若您希望找到行业内的运用广泛的热点专利技术及侵权诉讼中的涉案专利,推荐您重点关注该指标。

部分指标包括:

申请人数量

1

申请人类型

院校

许可备案

0 次

权利质押

0 次

权利转移

0 个

海关备案

法律价值    19.0

该指标主要从专利权的稳定性角度评议其价值。专利权是一种垄断权,但其在法律保护的期间和范围内才有效。 专利权的存续时间、当前的法律状态可反映出其法律价值。故而,若您准备找寻权属稳定且专利权人非常重视的专利技术,推荐您关注该指标。

部分指标包括:

存活期/维持时间

6

法律状态

有权-审定授权

专利交易双方达成协议后,可委托平台办理专利交易手续,平台将指定专利代理事务所办理手续。

委托办理交易手续流程

  • 01 签订专利代理委托书

    客户与平台签订专利代理委托书,委托平台办理专利权转让手续

  • 02 核实专利基本信息

    核实专利的申请日、专利号、申请号、专利权有效期等著录信息

  • 03 制作纸质材料

    制作纸质材料证明,材料包括专利交易合同、著录项目变更申报书

  • 04 专利权人/申请人盖章

    为保证专利权变更手续快速推进,请专利权人、申请人尽快对相关材料盖章并寄回

  • 05 制作电子材料

    制作电子材料,并按国知局规定的格式提交

  • 06 收取电子版手续合格通知书

    1~2个月可收到电子版手续合格通知书,平台在1~2个月内收到通知书后会通知客户,专利权的转让在发布通知书之日起生效

  • 07 申请纸质版手续合格通知书

    若客户需要纸质通知书,平台向国知局申请后,在1~2周获得纸质通知书并交给客户