CN103471840B - 箱型梁垂向弯矩试验机构 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供箱型梁垂向弯矩试验机构，包括加载机构、连接桥、支撑基座，所述的连接桥包括左侧连接桥和右侧连接桥，所述的支撑基座包括左支撑基座和右支撑基座，左侧连接桥和右侧连接桥上设置有螺栓孔，模型试验段通过螺栓安装在左侧连接桥和右侧连接桥之间，左侧连接桥和右侧连接桥下端面安装轴之座，左支撑基座和右支撑基座上端面也安装轴之座，左侧连接桥的轴之座通过第一滚轴安装在左支撑基座的轴之座上，右侧连接桥的轴之座通过第二滚轴安装在右支撑基座的轴之座上，加载机构设置在模型试验段上。本发明结构新颖，通过构件将整个结构跨度增加，从整体变形监测局部试件的变形。在均匀压载的情况下，能更容易的采集到实验需要的数据。

Description

箱型梁垂向弯矩试验机构

技术领域

本发明涉及的是一种试验机构，具体地说是弯矩试验机构。

背景技术

船舶是一个复杂的水上工程建筑物。担负着运输，生产等一系列的任务。因此船舶应具有良好的性能和具备一定的强度。船体结构在正常的使用过程中和一定的使用年限中应具有不破坏或不发生过大变形的能力，以保证船舶能正常地工作。设计人员应保证船舶在航行状态有足够的强度。

船舶行驶于海面上，由于船体局部分段重量不等，在水面上的受力不均匀。常规的方法是计算船体的总纵强度。将船体静置在波浪上，求出总纵弯曲力矩以及相应的总纵弯曲应力，并将它与许用应力比较以判定船体的强度。在多年的技术发展中，人们逐渐认识到，除了要保证纵向强度及弯矩外，船体极限弯曲能力的评估是船舶结构设计中较为重要的环节。船体横向弯矩已成为评估结构可靠性的重要标准。关系着整船失效，关系着船体、货仓的损伤及人员的安全。近年的研究均针对普通钢材的极限弯矩。自从Caldwell在1965年提出全船弯曲情况下，船体的塑性破坏，到现在有限元法的应用，其考虑的船体材料都时普通钢材。现存的主要计算方法主要分成两个部分：有限元法及简化计算法。且现在成熟的计算方法都需要有对应模型实验结果的支持。针对普通钢材，国内外人士都对其做过整船与局部典型分段计算结果的比较，并同理论计算结果进行比较。在此基础上发展了较为成熟的极限弯矩计算方法。在高强钢材在船体结构上应用后，开始阶段仍然采用普通钢材的计算方法进行校核，但在实际的使用当中发现，其强度和抗弯能力同计算结果有一定的差距。使用高强钢之后，整体结构重量的变轻，在受到外界环境力的作用下，船体的细长体结构易产生破坏。这种情况下，发展针对高强度钢材的极限弯矩计算方法成为必要。同时需要新的试验及试验结果来，确定板变形的相关参数。以实验为基础，修正现有算法，得出适用于高强度钢的计算方法。基于以上原因，用高强钢建造小尺度模型进行实验。

现阶段公开的模型实验的结果有限，针对高强度钢材的实验更是少之又少。针对试验构件尺度较小的情况，在对其进行弯矩实验时，会在未发生弯曲情况下，由于压力过大而产生破坏，无法准确采集需要的数据。因此开发一种连接机构，在试验过程中能够使构件承受要求的压力值，能够准确的采集实验参数，对计算及实际应用提供有力的支持。

发明内容

本发明的目的在于提供便于实验且更容易的采集到实验需要的数据的箱型梁垂向弯矩试验机构。

本发明的目的是这样实现的：

本发明箱型梁垂向弯矩试验机构，其特征是：包括加载机构、连接桥、支撑基座，所述的连接桥包括左侧连接桥和右侧连接桥，所述的支撑基座包括左支撑基座和右支撑基座，左侧连接桥和右侧连接桥上设置有螺栓孔，模型试验段通过螺栓安装在左侧连接桥和右侧连接桥之间，左侧连接桥和右侧连接桥下端面安装轴之座，左支撑基座和右支撑基座上端面也安装轴之座，左侧连接桥的轴之座通过第一滚轴安装在左支撑基座的轴之座上，右侧连接桥的轴之座通过第二滚轴安装在右支撑基座的轴之座上，加载机构设置在模型试验段上。

本发明还可以包括：

1、左侧连接桥和右侧连接桥上安装有结构加强筋，左侧连接桥和右侧连接桥的上端面上均安装有吊耳。

本发明的优势在于：本发明结构新颖，通过构件将整个结构跨度增加，从整体变形监测局部试件的变形。在均匀压载的情况下，能更容易的采集到实验需要的数据。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2a为本发明的连接桥结构图a，图2b为本发明的连接桥结构图b，图2c为本发明的连接桥结构图c；

图3a为本发明的加载机构示意图a，图3b为本发明的加载机构示意图b；

图4为本发明连接桥与支撑基座配合的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

结合图1～4，在图1中，示意图为箱型梁垂向弯矩试验机构。左侧连接桥1、右侧连接桥2通过螺栓与模型试验段5连接在一起，整个结构放置在支撑基座4上。加载机构3置于模型试验段上，左侧连接桥1、右侧连接桥2的上端面安装吊耳6。图2中连接桥结构三视图，左侧连接桥1和右侧连接桥2均设置加强筋7。图3中，加载机构3放置在模型试验段5上。基座简支端细节图见图4，在左侧连接桥1、右侧连接桥2的尾部焊接轴之座12，同时在支撑基座4对应位置焊接轴之座14，中间放置滚轴13，使箱型梁垂向弯矩试验机构两端在一定角度内可自由转动。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：通过外接连接桥，加长整体构件的长度，增加构件的跨度。在试件上端布置加载机构，施加外力。在构件局部承受压载时，整体梁产生弯曲，通过设备即可采集试件部分的相关数据。

本发明箱型梁垂向弯矩试验机构结构新颖，通过构件将整个结构跨度增加，从整体变形监测局部试件的变形。试验试件安装在这个结构的中心位置，两端分别用连接桥连接。当中心受压后，位移变化最大的位置就是在中心处。同时箱型梁垂向弯矩试验机构采用专用的加载机构，使得试件部分受力均匀。利用本发明结构，可顺利的达到实验的目的。

Claims (2)

1.箱型梁垂向弯矩试验机构，其特征是：包括加载机构、连接桥、支撑基座，所述的连接桥包括左侧连接桥和右侧连接桥，所述的支撑基座包括左支撑基座和右支撑基座，左侧连接桥和右侧连接桥上设置有螺栓孔，模型试验段通过螺栓安装在左侧连接桥和右侧连接桥之间，左侧连接桥和右侧连接桥下端面安装轴之座，左支撑基座和右支撑基座上端面也安装轴之座，左侧连接桥的轴之座通过第一滚轴安装在左支撑基座的轴之座上，右侧连接桥的轴之座通过第二滚轴安装在右支撑基座的轴之座上，加载机构设置在模型试验段上。

2.根据权利要求1所述的箱型梁垂向弯矩试验机构，其特征是：左侧连接桥和右侧连接桥上安装有结构加强筋，左侧连接桥和右侧连接桥的上端面上均安装有吊耳。