磁线圈相连的中间连接线，中间连接线与磁芯上的接头相连。电流控制器上设有电流显示屏301、电磁线圈编号302、通道切换按键303、1/0输出接口 304、手动/自动开关305、清零复位开关306、电流手动调节旋钮307、电源开关308 ;通过电流控制器调节电磁线圈上电流的变化，产生不同强度的磁场，利用电磁力不仅可以非常精确地模拟各种复杂的静荷载、动荷载，而且可以全方位的作用在模型结构上，能够适用于各种模型试验的要求。
[0037]如图3和图4所示，基板103上的安装孔边缘设有一对凹槽，磁芯上的一对接头分别设在磁芯两侧，一对凹槽与一对接头相对应，凹槽内设有用于卡住接头的弹簧卡，弹簧卡与电流控制器相连；基板上设有用于与电流控制器相连的插接头，基板上设有印刷电源线，基板的插接头与弹簧卡之间通过印刷电源线相连，结构简单，连接线少，便于试验操作。
[0038]基板103插入框架结构的侧面上，基板竖直设置，通过凹槽内的弹簧卡卡住磁芯的接头，对基板的电磁线圈进行定位，实现各种方位的荷载模拟。
[0039]利用试验装置对具有铁磁性的模型结构进行荷载试验时，将模型结构放入框架结构中，接通电磁线圈的电流，电磁线圈产生磁场，磁场对铁磁性的模型结构产生电磁力。电流控制器可对线圈的电流进行调节，大小不同的电流可以产生强弱不同的磁场，对模型结构产生大小不同的电磁力。对于复杂荷载情况，只需根据实际情况，相应的调节通过线圈中的电流大小即可。其中，电流控制可以为手动控制或自动控制，自动调节是通过USB接口与电脑连接，通过电脑软件对各个电磁铁上的电流进行控制，控制简便。
[0040]利用试验装置对非铁磁性模型结构的试验方法，包括以下步骤:
[0041]将磁感应材料黏贴在需要施加荷载的被测试的模型结构表面上；
[0042]将待测模型结构放入框架结构中；
[0043]接通电磁线圈的电流，通过电流控制器对电磁线圈的电流大小进行调节，以改变施加在模型结构上的受力，模拟出荷载情况。
[0044]其中，黏贴在被测的模型结构上的磁感应材料(例如为柔性或薄的铁片)可在磁场中产生磁力，实现对非铁磁性的模型结构荷载试验。
[0045]模型结构在磁场中受到磁感应力，从而达到模拟荷载的目的，通过控制电流大小，来控制磁感应力，调节精确简便；适用于非光滑表面的加载、非均布荷载以及连续动荷载的模拟，还可以对具有凹凸不平表面的模型构件施加面荷载，解决了该技术领域的一难题，达到准确地预测系统性能的目的。
[0046]上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种基于电磁场模拟复杂荷载的试验装置，其特征在于:包括载荷模拟结构和电流控制器，所述载荷模拟结构包括框架结构、基板以及一组电磁线圈，所述基板可设在框架结构的各个面上，基板上设有用于固定电磁线圈的安装孔，每一组电磁线圈均与电流控制器相连。2.如权利要求1所述基于电磁场模拟复杂荷载的试验装置，其特征在于:所述框架结构包括梁柱和连接接头，所述连接接头上设有三个插孔，通过梁柱和连接接头形成立方体的框架结构。3.如权利要求1所述基于电磁场模拟复杂荷载的试验装置，其特征在于:所述电磁线圈包括磁芯、线圈、导磁套，所述线圈套绕在磁芯上，导磁套套在线圈外。4.如权利要求1所述基于电磁场模拟复杂荷载的试验装置，其特征在于:所述安装孔为一组，矩阵布置设在基板上。5.如权利要求2所述基于电磁场模拟复杂荷载的试验装置，其特征在于:所述梁柱上设有凹槽，基板可插入凹槽内。6.如权利要求3所述基于电磁场模拟复杂荷载的试验装置，其特征在于:所述基板上的安装孔边缘设有一对凹槽，磁芯上的一对接头分别设在磁芯两侧，一对凹槽与一对接头相对应，凹槽内设有用于卡住接头的弹簧卡，弹簧卡与电流控制器相连。7.如权利要求6所述基于电磁场模拟复杂荷载的试验装置，其特征在于:所述基板上设有用于与电流控制器相连的插接头，基板上设有印刷电源线，基板的插接头与弹簧卡之间通过印刷电源线相连。8.如权利要求6所述基于电磁场模拟复杂荷载的试验装置，其特征在于:所述磁芯为软磁性材料制成。9.一种利用如权利要求1所述基于电磁场模拟复杂荷载的试验装置对非铁磁性模型结构的试验方法，其特征在于:所述试验方法包括以下步骤: 1)将磁感应材料黏贴在需要施加荷载的被测试的模型结构表面上； 2)将待测模型结构放入框架结构中； 3)接通电磁线圈的电流，通过电流控制器对电磁线圈的电流大小进行调节，以改变施加在模型结构上的受力。10.如权利要求9所述试验方法，其特征在于:所述步骤1)中的磁感应材料为铁片。
【专利摘要】本发明公开了一种基于电磁场模拟复杂荷载的试验装置及其试验方法，试验装置包括载荷模拟结构和电流控制器，所述载荷模拟结构包括框架结构、基板以及一组电磁线圈，所述基板可设在框架结构的各个面上，基板上设有用于固定电磁线圈的安装孔，一组电磁线圈均与电流控制器相连。对非铁磁性模型结构的试验方法，包括以下步骤：将磁感应材料黏贴在需要施加荷载的被测试的模型结构表面上；将待测模型结构放入框架结构中；接通电磁线圈的电流，通过电流控制器对通过电磁线圈的电流大小进行调节，模拟出荷载情况。利用电磁力可以准确地模拟各种复杂静荷载、动荷载，可以全方位的作用在模型结构上，可对各种复杂载荷进行模拟。
【IPC分类】G01N3/08
【公开号】CN105334109
【申请号】CN201510844677
【发明人】周国庆, 姜忠宇, 季雨坤, 李瑞林, 韩有民
【申请人】中国矿业大学
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2015年11月27日