技术特征：
1.一种极地低温环境结构试验装置，包括结构试验平台(1)，其特征在于：所述结构试验平台(1)提供反力基础，在结构试验平台(1)中部安装有低温环境试验箱，位于低温环境试验箱一侧的结构试验平台(1)上安装有载荷模拟装置，位于低温环境试验箱另一侧的结构试验平台(1)上安装有约束装置；所述载荷模拟装置和约束装置相向的端部分别伸至低温环境试验箱中，低温环境试验箱中容置有试验模型(36)，伸至低温环境试验箱的载荷模拟装置和约束装置分别与试验模型(36)两端铰接连接。2.如权利要求1所述的极地低温环境结构试验装置，其特征在于：所述载荷模拟装置包括有输出端水平设置的液压作动器(5)，液压作动器(5)尾端相对于结构试验平台(1)固定安装，液压作动器(5)输出端依次安装有载荷传感器(14)和连接组件，连接组件伸至低温环境试验箱中并安装有拉耳一(22)，拉耳一(22)通过轴向水平设置的销轴一(23)与试验模型(36)铰接。3.如权利要求2所述的极地低温环境结构试验装置，其特征在于：所述液压作动器(5)尾端安装有油缸连接座(4)，油缸连接座(4)固定安装于三角形反力架一(3)侧面，三角形反力架一(3)通过地脚螺栓组一(2)固定安装于结构试验平台(1)上。4.如权利要求2所述的极地低温环境结构试验装置，其特征在于：所述连接组件的结构为：包括与载荷传感器(14)固定安装的连接法兰一(15)，连接法兰一(15)侧面固定配装有连接法兰二(17)，连接法兰二(17)中心处通过螺纹连接安装有水平设置的短拉杆(18)，短拉杆(18)端部伸至低温环境试验箱中并通过螺纹连接安装拉耳一(22)；位于低温环境试验箱外部的短拉杆(18)上套装有散热片一(19)，短拉杆(18)与低温环境试验箱壁面之间通过铝箔软管(20)进行动态密封。5.如权利要求4所述的极地低温环境结构试验装置，其特征在于：所述铝箔软管(20)套装于短拉杆(18)上，铝箔软管(20)一端粘贴于短拉杆(18)周向壁面上，铝箔软管(20)另一端嵌套安装有固定卡扣(21)，固定卡扣(21)固定锁装于低温环境试验箱的外壁面上。6.如权利要求4所述的极地低温环境结构试验装置，其特征在于：所述连接法兰一(15)与连接法兰二(17)之间压装有隔热垫(16)。7.如权利要求1所述的极地低温环境结构试验装置，其特征在于：所述低温环境试验箱的结构为：包括承载于结构试验平台(1)上的、开口朝上的低温箱箱体(30)，低温箱箱体(30)侧面设置有制冷机组(31)，低温箱箱体(30)与制冷机组(31)共同封装为一个整体；所述低温箱箱体(30)开口处配装有低温箱盖(32)，低温箱箱体(30)壁面上设置有低温箱观察窗(35)和内外贯通的测试引线孔，测试引线孔中塞装有硅胶发泡塞(34)；所述低温箱箱体(30)顶部沿着周向均匀设置有锁扣(33)，通过锁扣(33)与低温箱盖(32)配装。8.如权利要求1所述的极地低温环境结构试验装置，其特征在于：所述约束装置的结构为：包括通过地脚螺栓组二(10)固定安装于结构试验平台(1)上的三角形反力架二(11)，三角形反力架二(11)贴合配装有反力框，反力框上锁装有水平布置的长拉杆(27)，长拉杆(27)端部伸至低温环境试验箱中并安装有拉耳二(25)，拉耳二(25)通过轴向水平设置的销轴二(24)与试验模型(36)铰接连接；所述低温环境试验箱贯穿长拉杆(27)处塞装有硅胶发泡密封套(26)，位于反力框与低温环境试验箱之间的长拉杆(27)上套装有散热片二(28)。9.如权利要求8所述的极地低温环境结构试验装置，其特征在于：所述反力框的结构为：包括间隔设置的前横梁(8)和后横梁(12)，前横梁(8)和后横梁(12)之间于四个角处通
过锁紧螺母(6)共同安装有拉杆(9)；所述三角形反力架二(11)位于前横梁(8)与后横梁(12)之间并与后横梁(12)贴合；所述前横梁(8)底面和后横梁(12)底面分别垫装有垫凳一(7)和垫凳二(13)。10.一种权利要求1所述的极地低温环境结构试验装置的试验方法，其特征在于：包括如下步骤：在试验模型(36)和同等材料的温度补偿板上分别安装低温电阻应变计；将载荷模拟装置、低温环境试验箱和约束装置分别安装于结构试验平台(1)上；将试验模型(36)放置于低温环境试验箱中，并将试验模型(36)两端分别与载荷模拟装置、约束装置铰接连接，在试验模型(36)上安装温度传感器、位移传感器；将温度补偿板放置于低温环境试验箱中靠近试验模型(36)的位置；将低温电阻应变计、温度传感器、位移传感器相对应的测试导线穿出低温环境试验箱并连接至数据采集仪上；载荷模拟装置工作，在常温下以小于试验载荷最大值30％的载荷进行预加载试验，并卸载；载荷模拟装置工作，以预设的试验载荷向试验模型(36)施加约束，同时开启制冷压缩机将低温环境试验箱内进行降温，并通过数据采集仪监测采集的数据；待低温环境试验箱中的温度达到预设低温，且采集的数据半小时内的波动在
±
5με内后，通过载荷模拟装置进行载荷加载，进行试验模型(36)在低温环境下的结构强度综合试验，并通过数据采集仪进行结构强度综合试验过程中的数据采集。
技术总结
本发明涉及极地低温环境结构试验装置及试验方法，包括结构试验平台提供反力基础，结构试验平台中部安装有低温环境试验箱，位于低温环境试验箱一侧的结构试验平台上安装有载荷模拟装置，位于低温环境试验箱另一侧的结构试验平台上安装有约束装置；载荷模拟装置和约束装置相向的端部分别伸至低温环境试验箱中，低温环境试验箱中容置有试验模型，伸至低温环境试验箱的载荷模拟装置和约束装置分别与试验模型两端铰接连接；通过集成化、模块化的方式构建了低温环境结构性能试验装置，极大地助力于实现极地低温环境下海洋装备的结构性能试验，并且低温环境试验箱可以根据试验需求进行模块化装卸，大大提升了结构试验平台的利用率，适用范围广。适用范围广。适用范围广。
技术研发人员：韦朋余 李生鹏 陈小平 王若烨 蒋泽 戴泽宇
受保护的技术使用者：中国船舶科学研究中心
技术研发日：2021.11.22
技术公布日：2022/1/14