中国的航天技术正处在迅速的发展过程,火箭的发射也越来越频繁,对于火箭的可靠性要求也越来越高。火箭发动机是保证火箭成功发射的重要因素,波纹管在火箭发动机中起着较为重要的控制作用,其性能优劣对于火箭发动机的正常运转显得十分重要。由于波纹管成型的复杂性等问题,会导致波纹管出现阻尼力异常现象,进而导致波纹管在运动时会出现卡顿等异常情况。目前对于波纹管轴向刚度的检测并没有专业设备,主要是依靠手动的方式进行,检测过程效率低下,其结果也会引入较大的人为误差,不符合标准化要求。因此需设计出一套能够对波纹管轴向刚度进行自动化测量和分析的系统装备,以弥补现如今检测方式的不足。对波纹管的力学特性进行仿真研究,确定检测系统的各项技术要求和总体技术方案,并根据波纹管的结构形式,进行波纹管刚度检测系统的结构设计,其中伺服电机提供加载力,并选择滚珠丝杠进行一维传动,同时进行传感器布局设计和装夹机构设计。基于STM32芯片,完成硬件控制系统搭建,以AD7606芯片作为数据采集转换的核心,并设计相关辅助功能模块,完成控制系统硬件搭建和相关程序算法设计。基于串口通信,完成波纹管刚度检测系统的软件开发,其中触摸控制基于Visual TFT软件设计,上位机软件的设计基于MFC平台,并设计相关通信协议与硬件系统进行命令和数据传输,同时为消除噪声干扰,最大程序还原真实信号,设计相关数据滤波算法,并基于Access数据库和ADO技术实现对检测过程中各种信息的管理。对传感器进行标定,并通过多次试验对所研制的波纹管刚度检测系统的精度进行验证,以确保检测系统能够符合要求,同时针对波纹管的刚度特性,设计相关评价指标,给出检测结果的定量判定标准,并针对波纹管试件进行大量实验,结合各评价指标,对波纹管是否合格进行判定。波纹管刚度检测系统能够实现触屏控制和上位机控制,具有较灵活的控制方式,能够对波纹管进行高效、准确的检测,弥补了传统检测方式的不足,有效地提升了工作效率。