某部段軸外壓聯(lián)合試驗(yàn)載荷實(shí)現(xiàn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于結(jié)構(gòu)靜力試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種某部段軸外壓聯(lián)合試驗(yàn)載荷實(shí)現(xiàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]某部段在設(shè)計(jì)分析計(jì)算時(shí)，不可能把影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的一些隨機(jī)因素都考慮進(jìn)去，必須對(duì)結(jié)構(gòu)作一些假設(shè)，以便建立計(jì)算模型，由于計(jì)算模型的強(qiáng)度，與實(shí)際結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度有一定的差異，為了保證某部段結(jié)構(gòu)的可靠性，必須對(duì)某部段進(jìn)行地面試驗(yàn)。某部段在實(shí)際使用過程中，主要承受軸壓、彎矩、剪力、外壓載荷的聯(lián)合作用，如何真實(shí)地模擬這些聯(lián)合作用載荷成為亟需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種某部段軸外壓聯(lián)合試驗(yàn)載荷實(shí)現(xiàn)裝置，真實(shí)地模擬軸壓、彎矩、剪力、外壓載荷的聯(lián)合作用。
[0004]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為:
[0005]一種某部段軸外壓聯(lián)合試驗(yàn)載荷實(shí)現(xiàn)裝置，鋼框固定在承載平臺(tái)上，某部段下端面固定在鋼框的上端面，橡皮筒粘貼在外壓筒的內(nèi)部，二者粘貼后套入某部段的外表面，若干支撐柱塊將外壓筒支撐起來；某部段的上端面依次連接加力帽、加載橫梁；在龍門架與加載橫梁之間安裝兩套由作動(dòng)筒a、測(cè)力計(jì)a、作動(dòng)筒d、測(cè)力計(jì)d以及拉桿組成的加載系統(tǒng)；在加載橫梁與地面之間安裝另外兩套由作動(dòng)筒b、測(cè)力計(jì)b、作動(dòng)筒c、測(cè)力計(jì)c以及拉桿組成的加載系統(tǒng)；加載橫梁右上方和左下方的由作動(dòng)筒a、測(cè)力計(jì)a、作動(dòng)筒c、測(cè)力計(jì)c以及拉桿組成的兩套加載系統(tǒng)共同施加某部段前端面彎矩載荷；在左側(cè)立柱梁和某部段之間，且在加力帽的側(cè)向力加載點(diǎn)高度，水平安裝一套由作動(dòng)筒e、測(cè)力計(jì)e、拉桿組成的加力系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)某部段剪力載荷；通過外壓筒自身留有的壓力介質(zhì)輸送接口將壓力介質(zhì)水充入外壓筒以及橡皮筒之間實(shí)現(xiàn)壓力載荷，在外壓筒留有的壓力測(cè)量口一端安裝壓力傳感器，實(shí)現(xiàn)壓力測(cè)量。
[0006]設(shè)某部段要求的軸壓載荷為T，彎矩為M，剪力為Q，外壓為P ;作動(dòng)筒a、作動(dòng)筒b、作動(dòng)筒c、作動(dòng)筒d、作動(dòng)筒e實(shí)現(xiàn)的載荷分別為Pa、Pb、Pc、Pd，Pe,作動(dòng)筒a、作動(dòng)筒d之間的距離以及作動(dòng)筒b、作動(dòng)筒c之間的距離均為L(zhǎng)，加載橫梁以及加力帽重量為G，壓力傳感器測(cè)得的壓力值為Py，則某部段要求載荷與各作動(dòng)筒實(shí)際實(shí)現(xiàn)的載荷關(guān)系見式(1):
[0007]Pd = G/2Pa = M/L+G/2Pc = M/L+T/2Pb = Tl/2Py = Q (1)。
[0008]橡皮筒利用膠水粘貼在外壓筒的內(nèi)部。
[0009]橡皮筒完全按照某部段的外形輪廓設(shè)計(jì)。
[0010]某部段的上端面依次利用螺栓連接加力帽、加載橫梁。
[0011]某部段下端面利用螺栓固定在鋼框的上端面。
[0012]本發(fā)明所取得的有益效果為:
[0013]本發(fā)明利用龍門架、承載平臺(tái)、加力帽、作動(dòng)筒、測(cè)力計(jì)外壓筒、水、橡皮筒等設(shè)備搭建了一套軸外壓、彎、剪聯(lián)合載荷實(shí)現(xiàn)裝置，該裝置在實(shí)現(xiàn)某部段使用過程中的受力狀態(tài)中起到了至關(guān)重要的作用。本發(fā)明已成功應(yīng)用于某部段軸外壓、彎、剪聯(lián)合試驗(yàn)，成功地模擬了某部段的使用過程中的受力情況，某部段在最大載荷下未發(fā)生失穩(wěn)、破壞，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度滿足要求，試驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，真實(shí)反映了某部段在受力狀態(tài)下的變形情況，與理論計(jì)算結(jié)果基本相符。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明所述某部段軸外壓聯(lián)合試驗(yàn)載荷實(shí)現(xiàn)裝置結(jié)構(gòu)圖；
[0015]圖中:1、龍門架；2、作動(dòng)筒a ;3、測(cè)力計(jì)a ;4、加載橫梁；5、測(cè)力計(jì)b ;6、作動(dòng)筒b ；
7、加力帽；8、水；9、橡皮筒；10、外壓筒；11、支撐柱塊；12、鋼框；13、承載平臺(tái)；14、作動(dòng)筒c ;15、測(cè)力計(jì)c ;16、測(cè)力計(jì)d;17、作動(dòng)筒d;18、測(cè)力計(jì)e ;19、作動(dòng)筒e ;20、立柱梁；21、壓力傳感器；22、某部段。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0017]如圖1所示，本發(fā)明所述某部段軸外壓聯(lián)合試驗(yàn)載荷實(shí)現(xiàn)裝置的連接關(guān)系如下:首先將鋼框12固定在承載平臺(tái)13上，某部段22下端面利用螺栓固定在鋼框12的上端面，將橡皮筒9利用膠水粘貼在外壓筒10的內(nèi)部，粘貼完成后，將二者套入某部段22的外表面，并用若干支撐柱塊11將外壓筒10支撐起來。該橡皮筒9完全按照某部段22的外形輪廓設(shè)計(jì)，在該裝置中起到傳遞壓力的作用。某部段22的上端面依次利用螺栓連接加力帽7、加載橫梁4。在龍門架1與加載橫梁4之間安裝兩套由作動(dòng)筒a2、測(cè)力計(jì)a3、作動(dòng)筒dl7、測(cè)力計(jì)dl6以及拉桿組成的加載系統(tǒng)，其作用為平衡設(shè)備重量以及保護(hù)某部段22。在加載橫梁4與地面之間安裝另外兩套由作動(dòng)筒b6、測(cè)力計(jì)b5、作動(dòng)筒cl4、測(cè)力計(jì)cl5以及拉桿組成的加載系統(tǒng)，其作用為用于施加軸壓載荷。加載橫梁4右上方和左下方的由作動(dòng)筒a2、測(cè)力計(jì)a3、作動(dòng)筒cl4、測(cè)力計(jì)cl5以及拉桿組成的兩套加載系統(tǒng)共同施加某部段22前端面彎矩載荷。在左側(cè)立柱梁20和某部段22之間，且在加力帽7的側(cè)向力加載點(diǎn)高度，水平安裝一套由作動(dòng)筒el9、測(cè)力計(jì)el8、拉桿組成的加力系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)某部段剪力載荷。通過外壓筒10自身留有的壓力介質(zhì)輸送接口將壓力介質(zhì)水8充入外壓筒10以及橡皮筒9之間實(shí)現(xiàn)壓力載荷，在外壓筒10留有的壓力測(cè)量口一端安裝壓力傳感器21，實(shí)現(xiàn)壓力測(cè)量。
[0018]設(shè)某部段22要求的軸壓載荷為T，彎矩為M，剪力為Q，外壓為P。作動(dòng)筒a2、作動(dòng)筒b6、作動(dòng)筒cl4、作動(dòng)筒dl7、作動(dòng)筒el9實(shí)現(xiàn)的載荷分別為Pa、Pb、Pc、Pd，Pe，作動(dòng)筒a2、作動(dòng)筒dl7之間的距離以及作動(dòng)筒b6、作動(dòng)筒cl4之間的距離均為L(zhǎng)，設(shè)備(包含加載橫梁4以及加力帽7)重量為G，壓力傳感器21測(cè)得的壓力值為Py，則某部段要求載荷與各作動(dòng)筒實(shí)際實(shí)現(xiàn)的載荷關(guān)系見式(1):
[0019]Pd = G/2Pa = M/L+G/2Pc = M/L+T/2Pb = Tl/2Py = Q (1)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種某部段軸外壓聯(lián)合試驗(yàn)載荷實(shí)現(xiàn)裝置，其特征在于:鋼框(12)固定在承載平臺(tái)(13)上，某部段(22)下端面固定在鋼框(12)的上端面，橡皮筒(9)粘貼在外壓筒(10)的內(nèi)部，二者粘貼后套入某部段(22)的外表面，若干支撐柱塊(11)將外壓筒(10)支撐起來；某部段(22)的上端面依次連接加力帽(7)、加載橫梁(4);在龍門架(1)與加載橫梁(4)之間安裝兩套由作動(dòng)筒a (2)、測(cè)力計(jì)a (3)、作動(dòng)筒d (17)、測(cè)力計(jì)d (16)以及拉桿組成的加載系統(tǒng)；在加載橫梁(4)與地面之間安裝另外兩套由作動(dòng)筒M6)、測(cè)力計(jì)b(5)、作動(dòng)筒c(14)、測(cè)力計(jì)c(15)以及拉桿組成的加載系統(tǒng)；加載橫梁(4)右上方和左下方的由作動(dòng)筒a(2)、測(cè)力計(jì)a(3)、作動(dòng)筒c(14)、測(cè)力計(jì)c (15)以及拉桿組成的兩套加載系統(tǒng)共同施加某部段(22)前端面彎矩載荷；在左側(cè)立柱梁(20)和某部段(22)之間，且在加力帽(7)的側(cè)向力加載點(diǎn)高度，水平安裝一套由作動(dòng)筒e (19)、測(cè)力計(jì)e (18)、拉桿組成的加力系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)某部段剪力載荷；通過外壓筒(10)自身留有的壓力介質(zhì)輸送接口將壓力介質(zhì)水(8)充入外壓筒(10)以及橡皮筒(9)之間實(shí)現(xiàn)壓力載荷，在外壓筒(10)留有的壓力測(cè)量口一端安裝壓力傳感器(21)，實(shí)現(xiàn)壓力測(cè)量。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的某部段軸外壓聯(lián)合試驗(yàn)載荷實(shí)現(xiàn)裝置，其特征在于:設(shè)某部段(22)要求的軸壓載荷為T，彎矩為M，剪力為Q，外壓為P ;作動(dòng)筒a (2)、作動(dòng)筒b (6)、作動(dòng)筒c(14)、作動(dòng)筒d (17)、作動(dòng)筒e (19)實(shí)現(xiàn)的載荷分別為Pa、Pb、Pc、Pd，Pe，作動(dòng)筒a(2)、作動(dòng)筒d(17)之間的距離以及作動(dòng)筒b (6)、作動(dòng)筒c (14)之間的距離均為L(zhǎng)，加載橫梁(4)以及加力帽(7)重量為G，壓力傳感器(21)測(cè)得的壓力值為Py，則某部段要求載荷與各作動(dòng)筒實(shí)際實(shí)現(xiàn)的載荷關(guān)系見式(1): Pd = G/2Pa = M/L+G/2Pc = M/L+T/2Pb = Tl/2Py = Q (1)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的某部段軸外壓聯(lián)合試驗(yàn)載荷實(shí)現(xiàn)裝置，其特征在于:橡皮筒(9)利用膠水粘貼在外壓筒(10)的內(nèi)部。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的某部段軸外壓聯(lián)合試驗(yàn)載荷實(shí)現(xiàn)裝置，其特征在于:橡皮筒(9)按照某部段(22)的外形輪廓設(shè)計(jì)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的某部段軸外壓聯(lián)合試驗(yàn)載荷實(shí)現(xiàn)裝置，其特征在于:某部段(22)的上端面依次利用螺栓連接加力帽(7)、加載橫梁(4)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的某部段軸外壓聯(lián)合試驗(yàn)載荷實(shí)現(xiàn)裝置，其特征在于:某部段(22)下端面利用螺栓固定在鋼框12的上端面。
【專利摘要】本發(fā)明屬于結(jié)構(gòu)靜力試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種某部段軸外壓聯(lián)合試驗(yàn)載荷實(shí)現(xiàn)裝置。鋼框固定在承載平臺(tái)上，某部段下端面固定在鋼框的上端面，橡皮筒粘貼在外壓筒的內(nèi)部，二者粘貼后套入某部段的外表面，支撐柱塊將外壓筒支撐起來；某部段的上端面依次連接加力帽、加載橫梁；在龍門架與加載橫梁之間安裝兩套加載系統(tǒng)；在加載橫梁與地面之間安裝另外兩套加載系統(tǒng)；在左側(cè)立柱梁和某部段之間，且在加力帽的側(cè)向力加載點(diǎn)高度，水平安裝一套加力系統(tǒng)；通過外壓筒自身留有的壓力介質(zhì)輸送接口將壓力介質(zhì)水充入外壓筒以及橡皮筒之間實(shí)現(xiàn)壓力載荷，在外壓筒留有的壓力測(cè)量口一端安裝壓力傳感器。本發(fā)明可真實(shí)地模擬軸壓、彎矩、剪力、外壓載荷的聯(lián)合作用。
【IPC分類】G01M13/00, G01N3/02
【公開號(hào)】CN105300670
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410364861
【發(fā)明人】葛鵬, 張明利, 張輝, 李瑞明, 梁超
【申請(qǐng)人】北京強(qiáng)度環(huán)境研究所, 中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院
【公開日】2016年2月3日
【申請(qǐng)日】2014年7月28日