CN102426130B - 一种用于电子万能试验机的开口薄壁杆件综合实验装置 - Google Patents
一种用于电子万能试验机的开口薄壁杆件综合实验装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种用于电子万能试验机的开口薄壁杆件综合实验装置，属于建筑工程实验技术领域。包括工字钢、加载板、加载片、螺栓和螺钉，加载板通过加载片及螺栓和螺钉、与工字钢两端可拆卸式连接。以工字钢为开口薄壁杆件，在其两端翼缘上各设计4个加载圆孔，将电子万能试验机施加的轴向载荷经加载板和加载片的转换，实现多种外力的组合，达到均匀拉伸实验、拉伸与弯曲组合实验和拉伸与扭转组合实验和教学目的。具有可实现多种载荷实验、结构小巧、调节方便、原理清晰、操作简单等优点，适宜在已具有电子万能试验机的实验室、创新型实验以及工程模拟实验广泛使用。
Description
所属技术领域
本发明涉及一种用于电子万能试验机的开口薄壁杆件综合实验装置，属于建筑工程实验技术领域。
背景技术
开口薄壁杆件是工程中常见的构件和结构形式，如工字钢、槽钢、角钢等，广泛应用于钢结构工程中。目前，由于缺乏一种能实现拉伸与弯曲组合、拉伸与扭转组合的多功能薄壁杆件实验装置，在实验教学和工程设计中往往只能关注其弯曲性能，对其在拉弯组合、拉扭组合作用下的力学性能的了解仅停留在理论上，缺乏实验验证与分析，不仅给工程安全性带来了隐患，也不利于。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于电子万能试验机的开口薄壁杆件综合实验装置，以工字钢为开口薄壁杆件，在其两端翼缘上设置加载圆孔，通过加载板和加载片对电子万能试验机施加的轴向载荷进行转换，形成多种外力的组合，实现均匀拉伸实验、拉弯组合实验和拉扭组合实验。
本发明的技术方案是：用于电子万能试验机的开口薄壁杆件综合实验装置，包括工字钢（开口薄壁杆件）1、加载板2、加载片3、螺栓4和螺钉5，加载板2通过加载片3及螺栓4和螺钉5、与工字钢1两端可拆卸式连接。
所述加载板2的数量为两个，在工字钢1两端各一个；加载片3的数量为八片，在工字钢1两端各四片；螺栓4和螺钉5的数量均为八个，分别在工字钢1两端各四个。加载片3、螺栓4和螺钉5可根据实验类型的要求，选择性地组合使用。
所述工字钢1两端翼缘上各设有上、下两对加载圆孔6。
所述每个加载板2上设有上、下两对螺孔7。
所述每个加载片3上设有一对圆孔8。
所述加载板2上螺孔7的中心距与工字钢1两端翼缘上加载圆孔6的中心距相等，以保证加载板2与工字钢1之间连接的稳定和可靠。
本发明以工字钢为主体，通过改变加载片与加载板和工字钢的连接形式及方向，从而改变加载点的位置，实现均匀拉伸、拉弯组合、拉扭组合等多种载荷形式，满足不同专业、不同层次的材料力学或结构力学实验和教学的需要。具有可实现多种载荷实验、结构小巧、调节方便、原理清晰、操作简单等优点，适宜在已具有电子万能试验机的实验室、创新型实验以及工程模拟实验广泛使用。
附图说明
图1为本发明均匀拉伸形式下主视示意图；
图2为本发明均匀拉伸形式下俯视示意图；
图3为本发明拉弯组合形式下主视示意图；
图4为本发明拉弯组合形式下俯视示意图；
图5为本发明拉扭组合形式下主视示意图；
图6为本发明拉弯组合形式下俯视示意图；
图7为本发明开口薄壁杆件（工字钢）俯视图；
图8为本发明开口薄壁杆件（工字钢）侧视图；
图9为本发明加载板俯视示意图；
图10为本发明加载片俯视示意图。
图中：1-工字钢（开口薄壁杆件），2-加载板，3-加载片，4-螺栓，5-螺钉，6-工字钢两端翼缘上的加载圆孔，7-加载板上的螺孔，8-加载片上的圆孔。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围不限于所述内容。
如图1-10所示，本用于电子万能试验机的开口薄壁杆件综合实验装置，包括工字钢（开口薄壁杆件）1、加载板2、加载片3、螺栓4和螺钉5，加载板2通过加载片3及螺栓4和螺钉5、与工字钢1两端可拆卸式连接。加载板2的数量为两个，在工字钢1两端各一个；加载片3的数量为八片，在工字钢1两端各四片；螺栓4和螺钉5的数量均为八个，分别在工字钢1两端各四个。工字钢1两端翼缘上各设有上、下两对加载圆孔6，每个加载板2上设有上、下两对螺孔7，每个加载片3上设有一对圆孔8。加载板2上螺孔7的中心距与工字钢1两端翼缘上加载圆孔6的中心距相等。
如图1、2所示，进行开口薄壁杆件均匀拉伸应力测试实验时，将八块加载片3的一端通过螺钉5对称接入加载板2的八个螺孔中，另一端通过螺栓4对称接入工字钢1的八个圆孔，将加载板2上的圆杆装入试验机中，就可对该开口薄壁杆件进行均匀拉伸。先进行理论计算分析，在工字钢的中间截面上粘贴电阻应变计，就可进行开口薄壁杆件的均匀拉伸应力测试与分析实验。
如图3、4所示，进行开口薄壁杆件的拉弯组合应力测试实验时，将四块加载片3的一端通过螺钉5对称接入一个加载板2的四个螺孔7中，另一端通过螺栓4对称接入工字钢1一端翼缘上的四个圆孔6中；将二块加载片3的一端通过螺钉5接入另一个加载板2的一侧的两个螺孔7中，另一端通过螺栓4接入工字钢另一端翼缘上对应侧的二个圆孔6中，再将加载板2上的圆杆装入试验机中，就可对开口薄壁杆件进行拉伸与弯曲的组合加载。先进行理论计算分析，在工字钢的中间截面上粘贴电阻应变计，就可进行开口薄壁杆件的拉弯组合应力测试与分析实验。
如图5、6所示，进行开口薄壁杆件的拉扭组合应力测试实验时，将两块加载片3的一端通过螺钉5反对称接入一个加载板2的两个螺孔7中，另一端通过螺栓4反对称接入工字钢1的四个圆孔6中；将二块加载片3的一端通过螺钉5反对称接入另一个加载板2的两个螺孔7中，另一端通过螺栓4接入工字钢1的二个圆孔6中，再将加载板2上的圆杆装入试验机中，就可对开口薄壁杆件进行拉伸与扭转的组合加载。先进行理论计算分析，在工字钢的中间截面上粘贴电阻应变计，就可进行开口薄壁杆件的拉扭组合应力测试与分析实验。
Claims (2)
1.一种用于电子万能试验机的开口薄壁杆件综合实验装置，包括工字钢（1）、加载板（2）、加载片（3）、螺栓（4）和螺钉（5），加载板（2）通过加载片（3）及螺栓（4）和螺钉（5）、与工字钢（1）两端可拆卸式连接；其特征在于：加载板（2）的数量为两个，在工字钢（1）两端各一个；加载片（3）的数量为八片，在工字钢（1）两端各四片；螺栓（4）和螺钉（5）的数量均为八个，分别在工字钢（1）两端各四个；工字钢（1）两端翼缘上各设有上、下两对加载圆孔（6）；每个加载板（2）上设有上、下两对螺孔（7）；每个加载片（3）上设有一对圆孔（8）。
2. 根据权利要求1所述的用于电子万能试验机的开口薄壁杆件综合实验装置，其特征是：加载板（2）上螺孔（7）的中心距与工字钢（1）两端翼缘上加载圆孔（6）的中心距相等。
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