双向压缩剪切复合加载试验装置的制作方法

文档序号:5951902阅读:346来源:国知局
专利名称:双向压缩剪切复合加载试验装置的制作方法
技术领域
本发明涉及一种复合加载试验装置。
背景技术
航空航天工程结构中的加筋壁板,是ー种可以承受面内拉伸压缩载荷和剪切载荷的基本结构组成,有着广泛的应用。这类结构在服役期间,承受单向或双向的拉伸压缩载荷,以及面内剪切载荷。在设计此类结构时,常需要以试验的方式验证承载カ与稳定性。由于在试验件上施加拉剪或者压剪载荷需要复杂的加载装置和较高的试验条件,因此简化的方法是对试验 件做単独的面内剪切试验和单轴拉压试验。由于加筋壁板在服役期间,最不利情况是承受面内轴向压缩和剪切载荷共同作用,为了准确预报在真实载荷情况下的加筋壁板承载カ和稳定性,必须对加筋壁板结构进行压缩剪切复合加载试验。已知的方法和装置有两类。一类是通过复杂的加载装置,配合多通道的作动器实现预定的复合载荷加载。另ー类是通过加载装置的巧妙设计,实现单轴的拉力或者压カ转化成对试验件的复合加载。对于第一类方法可以实现任意载荷的施加,缺点是装置复杂耗费极大,常见的对整体盒段施加复合载荷考察局部壁板稳定性的方法就属于此类。对于第ニ类方法,目前有装置可以实现单轴压缩剪切载荷,但是装置复杂,不能实现对加筋壁板类结构的双向拉伸或压缩载荷与面内剪切载荷的复合加载。

发明内容
本发明的目的是提供一种双向压缩剪切复合加载试验装置,以解决目前加载装置结构复杂、费用高且不能实现对加筋壁板类结构的双向拉伸或压缩载荷与面内剪切载荷的复合加载的问题。本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是双向压缩剪切复合加载试验装置,所述装置包括第一分配梁和第二分配梁、第一销轴、第二销轴、第三销轴、第四销轴、第五销轴、第六销轴、第七销轴、第八销轴、四对传カ杆和四对加载夹板,每对传カ杆包括两个平行设置的传カ杆,四对传カ杆分别定义为第一对传カ杆、第二对传カ杆、第三对传カ杆和第四对传カ杆,第一分配梁和第二分配梁平行设置,第一分配梁上设有第一销轴和第二销轴,第二分配梁上设有第三销轴和第四销轴,四对加载夹板和试件设在第一分配梁和第二分配梁之间,试件的四个边通过四对加载夹板可拆卸连接,四对加载夹板上分别设有第五销轴、第六销轴、第七销轴和第八销轴,第一对传カ杆通过第一销轴和第五销轴转动连接,第二对传カ杆通过第二销轴和第六销轴转动连接,第三对传カ杆通过第三销轴和第七销轴转动连接,第四对传カ杆通过第四销轴和第八销轴转动连接。本发明具有以下有益效果本装置传カ杆跨越试验件,变压为拉,提高了稳定性。使用销轴,使得传カ路径清晰、カ值明确。可以实现矩形板四边均匀剪切荷载的前提下,同时施加双向压缩荷载,突破了以往限制。配合普通拉カ实验机或拉压作动器即可使用,简便易行。


图I是本发明的整体结构主视图,图2-图4是双向压缩剪切复合加载试验装置的原理图。
具体实施例方式具体实施方式
一结合图I-图4说明本实施方式,本实施方式的双向压缩剪切复合加载试验装置,所述装置包括第一分配梁2-1和第二分配梁2-2、第一销轴3-1、第二销轴3-2、第三销轴3-3、第四销轴3-4、第五销轴3-5、第六销轴3_6、第七销轴3_7、第八销轴3-8、四对传カ杆和四对加载夹板5,每对传カ杆包括两个平行设置的传カ杆,四对传カ杆分别定义为第一对传カ杆4-1、第二对传カ杆4-2、第三对传カ杆4-3和第四对传カ杆4-4,第一分配梁2-1和第二分配梁2-2平行设置,第一分配梁2-1上设有第一销轴3-1和第二销轴3-2,第二分配梁2-2上设有第三销轴3-3和第四销轴3-4,四对加载夹板5和试件6设在第一分配梁2-1和第二分配梁2-2之间,试件6的四个边通过四对加载夹板5可拆卸连接,四对加载夹板5上分别设有第五销轴3-5、第六销轴3-6、第七销轴3-7和第八销轴3_8,第一对传カ杆4-1通过第一销轴3-1和第五销轴3-5转动连接,第二对传カ杆4-2通过第ニ销轴3-2和第六销轴3-6转动连接,第三对传カ杆4-3通过第三销轴3-3和第七销轴3-7转动连接,第四对传カ杆4-4通过第四销轴3-4和第八销轴3-8转动连接。装置可以实现对试验件两对边施加压カ同时施加面内剪切力,本装置安装在拉カ试验机上使用,也可以配合使用轴向拉伸作动器工作。试验机上下夹头分别连接拉カ加载臂,施加拉カP。根据销轴的相对位置,决定了分配给两对传カ杆的カ值比例。传カ杆的另一端跨越试验件水平中心线,连接销轴,变压力加载为拉カ加载,提高了加载装置的稳定性,降低了传カ杆的刚度要求,并且使得传カ角度和传カ大小更加明确。
具体实施方式
ニ 结合图I说明本实施方式,本实施方式的第一分配梁2-1和第二分配梁2-2的中间位置处各设有ー个加载臂1,此结构用于连接试验机,施加拉力。其它实施方式与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三结合图I说明本实施方式,本实施方式的第一分配梁2-1上开有第一滑槽7,第一销轴3-1和第二销轴3-2在第一滑槽7内滑动;第二分配梁2-2上开有第ニ滑槽8,第三销轴3-3和第四销轴3-4在第二滑槽8内滑动,此结构可随意调节第一销轴3-1、第二销轴3-2、第三销轴3-3和第四销轴3-4在分配梁上的位置。其它实施方式与具体实施方式
一相同。工作原理结合图2-图4说明双向压缩剪切复合加载试验装置的原理,试验机拉力P、试验件放置偏角a (即第五销轴3-5与第八销轴3-8中心的连线与试验机拉カP作用线的夹角)、长边方向第六销轴和第七销轴中心的距离a、长边方向试验区长度a'、短边方向第五销轴和第八销轴中心的距离b、短边方向试验区长度b'、第五销轴3-5受カF1、第八销轴3-8受カF1'、第六销轴3-6受カF2、第七销轴3-7受カF2'、F1的压カ分量Flt、F2的压カ分量F2t、F1的剪切分量Flq、F2的剪切分量F2q、第一销轴3-1或第四销轴3-4到拉カP作用线的距离Cl,第二销轴3-2或第三销轴3-3到拉カP作用线的距离C2。
本装置通过调整试验件放置偏角a和拉カP,来达到调整板四边剪カ压カ的大小的功能。下面给出推导。由分配梁力平衡可知
权利要求
1.一种双向压缩剪切复合加载试验装置,其特征在于所述装置包括第一分配梁(2-1)和第二分配梁(2-2)、第一销轴(3-1)、第二销轴(3-2)、第三销轴(3-3)、第四销轴(3_4)、第五销轴(3-5)、第六销轴(3-6)、第七销轴(3-7)、第八销轴(3-8)、四对传カ杆和四对加载夹板(5),每对传カ杆包括两个平行设置的传カ杆,四对传カ杆分别定义为第一对传カ杆(4-1)、第二对传カ杆(4-2)、第三对传カ杆(4-3)和第四对传カ杆(4-4),第一分配梁(2-1)和第二分配梁(2-2)平行设置,第一分配梁(2-1)上设有第一销轴(3-1)和第二销轴(3-2),第二分配梁(2-2)上设有第三销轴(3-3)和第四销轴(3-4),四对加载夹板(5)和试件(6)设在第一分配梁(2-1)和第二分配梁(2-2)之间,试件¢)的四个边通过四对加载夹板(5)可拆卸连接,四对加载夹板(5)上分别设有第五销轴(3-5)、第六销轴(3-6)、第七销轴(3-7)和第八销轴(3-8),第一对传カ杆(4-1)通过第一销轴(3-1)和第五销轴(3-5)转动连接,第二对传カ杆(4-2)通过第二销轴(3-2)和第六销轴(3-6)转动连接,第三对传カ杆(4-3)通过第三销轴(3-3)和第七销轴(3-7)转动连接,第四对传カ杆(4-4)通过第四销轴(3-4)和第八销轴(3-8)转动连接。
2.根据权利要求I所述双向压缩剪切复合加载试验装置,其特征在于第一分配梁(2-1)和第二分配梁(2-2)的中间位置处各设有ー个加载臂(I)。
3.根据权利要求I或2所述双向压缩剪切复合加载试验装置,其特征在于第一分配梁(2-1)上开有第一滑槽(7),第一销轴(3-1)和第二销轴(3-2)在第一滑槽(7)内滑动;第二分配梁(2-2)上开有第二滑槽(8),第三销轴(3-3)和第四销轴(3-4)在第二滑槽(8)内滑动。
全文摘要
双向压缩剪切复合加载试验装置,它涉及一种复合加载试验装置。该装置为解决目前加载装置结构复杂、费用高且不能实现对加筋壁板类结构的双向拉伸或压缩载荷与面内剪切载荷的复合加载的问题。第一分配梁和第二分配梁平行设置,第一分配梁上设有第一销轴和第二销轴,第二分配梁上设有第三销轴和第四销轴,四对加载夹板和试件设在第一分配梁和第二分配梁之间,试件的四个边通过四对加载夹板可拆卸连接,第一对传力杆通过第一销轴和第五销轴转动连接,第二对传力杆通过第二销轴和第六销轴转动连接,第三对传力杆通过第三销轴和第七销轴转动连接,第四对传力杆通过第四销轴和第八销轴转动连接。本发明用于航空航天加筋壁板类结构部件的复合加载试验。
文档编号G01N3/24GK102735545SQ20121022738
公开日2012年10月17日 申请日期2012年7月4日 优先权日2012年7月4日
发明者刘伟, 李小乐, 程翔, 马胜强, 高维成 申请人:哈尔滨工业大学
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