CN104215503A - 用于试件的载荷试验的设备和方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开一种用于试件(11)的载荷试验的设备(10)，该设备(10)可以包括试验框架(12)和连接于该试验框架(12)的一对间隔开的载荷平衡组件(16a，16b)，这对载荷平衡组件(16a，16b)的每个载荷平衡组件(16)包括连接于试验框架(12)的载荷均衡机构(160)和多个间隔开的载荷板(54)，该多个载荷板(54)的每个载荷板(54)具有可枢转地连接于该载荷均衡机构(160)的第一端(112)和，第二端(118)，每个载荷板(54)的第二端(118)包括构造成摩擦地接合试件(11)的端部的摩擦夹持器(104)，其中，该对载荷平衡组件(16a，16b)的至少一个载荷平衡组件(16)相对于相对的载荷平衡组件(16)沿着运动轴线(X)是可移动的，以将载荷传递给试件(11)。
Description
技术领域
本发明大体涉及材料载荷试验，更具体的涉及用于样品材料试件的载荷试验的设备和方法。
背景技术
关于材料的强度性质和性能的信息在部件和零件设计中是关键性的，特别是在航空和航天工业中。通常，这种信息通过对材料样品进行载荷试验并且在各种载荷条件下观察其性能状态来获得。例如，被称为试件的材料小样品可以被施加拉伸载荷或压缩载荷并且测试到破坏。
试件通常制造成包括为连接于测试夹具或机器而配置的特定的特征。例如，在试件上制有若干接头，并且以小孔钻通该接头，该接头以螺栓固定于测试夹具。在完成测试之后，必需卸下螺栓并且从测试夹具取下该试件。因此，测试新材料的过程既费时间又成本高。例如，制造和实验试件的过程可能需要两到六个月。
在新复合材料的开发中，与测试该复合材料和复合材料的各种配置有关的时间和成本可能太高。例如，复合结构具有许多不同分层的组合将需要大量的多试件测试。
因此，本领域的技术人员在材料载荷试验领域继续努力研究和开发。
发明内容
在一个实施例中，所公开的用于试件载荷试验的设备可以包括试验框架和连接于该试验框架的一对间隔开的载荷平衡组件，该对载荷平衡组件的每个载荷平衡组件包括连接于该试验框架的载荷均衡机构和多个间隔开的载荷板，该多个载荷板的每个载荷板具有可枢转地连接于该载荷均衡机构的第一端，和第二端，每个载荷板的第二端包括配置为摩擦地接合试件的端部的摩擦夹持器，其中，该对载荷平衡组件的至少一个载荷平衡组件可以相对于相对的载荷平衡组件沿着运动轴线移动以将载荷传递给试件。
在另一个实施例中，所公开的用于试件载荷试验的设备可以包括至少一个负载平衡组件，其配置为保持试件的端部并且通过沿着轴线运动将轴向载荷传递给试件，该载荷平衡组件包括载荷均衡机构和多个间隔开的载荷板，该多个载荷板的每个载荷板具有第一端和第二端，该第一端可枢转地连接于该载荷均衡机构，而第二端包括配置为摩擦地接合试件的端部的摩擦夹持器。
在另一个实施例中，所公开的用于试件载荷试验的设备可以包括至少一个负载平衡的组件，其配置为保持试件的端部并且通过沿着轴线运动将轴向载荷传递给试件，该负载平衡组件包括载荷均衡机构和多个间隔开的载荷板，该多个载荷板的每个载荷板具有第一端和第二端，该第一端可枢转地连接于该载荷均衡机构，而第二端包括配置为摩擦地接合试件的端部的摩擦夹持器，该摩擦夹持器可以包括在开口内可调节地连接于载荷板，配置为摩擦地接合试件的基本平面表面的夹紧楔；配置为将该夹紧楔定位在该开口内的调节机构；以及配置为使该夹紧楔和载荷板相互连接的连接器，该连接器配置为允许夹紧楔相对于载荷板运动。
在另一个实施例中，公开一种用于试件载荷试验的方法，该方法可以包括如下步骤：(1)提供试验试件；(2)提供一对载荷平衡组件，每个载荷平衡组件包括载荷均衡机构和多个间隔开的载荷板，该多个载荷板的每个载荷板包括第一端和第二端，该第一端可枢转地连接于该载荷均衡机构，而第二端包括摩擦夹持器；(3)将该试件连接在该对载荷平衡组件之间；(4)对该试件施加载荷。
从下面的详细说明、附图和权利要求，将看到所公开的用于试件载荷试验的设备和方法的其他实施例。
附图说明
图1是所公开的用于试件载荷试验的设备的一个实施例的前侧视透视图；
图2是所公开的用于试件载荷试验的设备的侧视立面图；
图3是所公开的用于试件载荷试验的设备的前视立面图；
图4是示出所公开的用于试件载荷试验的设备的方块图
图5是所公开的用于试件载荷试验的设备的载荷平衡组件的一个实施例的前侧视透视图；
图6是载荷平衡组件的侧视立面图；
图7是载荷平衡组件的前视立面图；
图8是载荷平衡组件的放大的前视立面图；
图9是所公开的用于试件载荷试验的设备的摩擦夹持器的实例的侧视示意图；
图10是所公开的用于试件载荷试验的设备的摩擦夹持器的另一实例的侧视示意图；
图11是所公开的用于试件载荷试验的方法的流程图。
具体实施方式
下面的详细描述参照示出了本发明的具体的实施例的附图。具有不同结构和操作的其他实施例不脱离本发明的范围。同样的附图标记可以适用于不同附图中的相同的元件或部件。
参考图1，总的标示为10的所公开的用于试件载荷试验的设备包括试验框架12、至少一个载荷组件14、和一对载荷平衡组件16a、16b(统称为平衡组件16)。该设备10可以用在试件11的载荷试验中，以在压缩和拉伸载荷下，特别是在峰值载荷条件下确定形成试件的一种或多种材料的性能(behavior)。每个载荷平衡组件16可以包括配置为通过摩擦来夹紧并保持试件11的端部的摩擦夹持器104，和配置为在试件11的整个宽度分布基本均等的载荷的机械的载荷均衡机构160。
试件11是材料的小样品，其可以被测试到破坏以测量该材料的强度性能。作为一个例子，试件11可以是20英寸乘60英寸的条状样品材料。但是，试件11可以具有任何几何形状和尺寸。
一对载荷平衡组件16a、16b可以牢固地保持试件11的两个相对端。每个载荷平衡组件16a、16b可以做成合适的尺寸以夹紧并保持相应尺寸的试件11。载荷组件14可以通过沿着单一轴线X(图2)移动载荷平衡组件16的至少一个对试件11传递载荷(例如，拉伸或压缩载荷)。
试验框架12可以包括底座部件18，其配置为在相对于支撑表面基本垂直的方向支撑该框架12。底座部件18可以具有大致正方形或长方形的形状，尽管其他几何形状也是预期的。
多个框架部件可以连接于该底座部件18以形成试验框架12。例如，四个间隔开的框架部件可以形成大致为矩形的试验框架12。该四个框架部件可以包括第一框架部件20、第二框架部件22、第三框架部件24和第四框架部件26。每个框架部件20、22、24、26可以包括刚性地连接于底座部件18的第一端(例如，下端)。例如，每个框架部件20、22、24、26的第一端可以刚性地连接在该底座部件18的每个拐角或每个拐角附近。
多个框架支撑部件可以在框架部件之间相互连接。例如四个框架支撑部件可以在平行的框架部件的第二端(例如，上端)之间延伸。该四个框架支撑部件可以包括第一框架支撑部件28、第二框架支撑部件30、第三框架支撑部件32和第四框架支撑部件34。第一框架支撑部件28可以在第一框架部件20的第二端和第二框架部件22的第二端之间对其相互连接。第二框架支撑部件30可以在第三框架部件24的第二端和第四框架部件26的第二端之间对其相互连接。第三框架支撑部件32可以在第一框架部件20的第二端和第三框架部件24的第二端之间对其相互连接。第四框架支撑部件34可以在第二框架部件22的第二端和第四框架部件26的第二端之间对其相互连接。
包括底座部件18，框架部件20、22、24、26和框架支撑部件28、30、32、34的试验框架12可以用任何合适的刚性的并且耐用的材料制成。例如，支撑底座18和框架部件20、22、24、26可以用结构钢管、槽钢或工字钢梁制成。框架支撑部件28、30、32、34可以用钢条或钢管或槽钢制造。在所示的实施例中，试验框架12的部件可以焊接在一起，但是其他的实施例可以利用其他材料和其他连接试验框架12的部件的方法。可选地，试验框架12可以是整体的框架实体而不用构成部件形成。
第一(例如，下方)载荷平衡组件16a可以连接于底座部件18。例如，第一载荷平衡组件16a可以刚性地连接于底座部件18的中心或中间位置。在所公开的设备10的一个实例中，底座部件18可以包括底座平台36。该底座平台36可以是适合于连接第一载荷平衡组件16a的任何合适的刚性的并且耐用的一个或多个部件。例如，该底座平台36可以是具有至少一个基本平面的主表面的钢板(panel)，其配置为在固定的位置支撑第一载荷平衡组件16a。作为另一个例子，该底座平台36可以是在该底座部件18的各个拐角之间延伸的多个交叉框架(cross frame)部件。
该底座部件18可以包括配置为连接于第一载荷平衡组件16a的第一连接件38。例如，该第一连接件38可以连接在该底座平台36的中心或中间的附近。该第一连接件38可以是任何合适的刚性机械连接装置，例如，第一连接件38可以是安装环、套筒或夹紧装置，在这方面，第一连接件38可以是使第一载荷平衡组件16a可以连接于该底座部件18的任何类型的连接点或附着点。
参考图2和3，该载荷组件14可以包括可操作地连接于框架部件20、22、24、26的载荷平台40。该载荷平台40可以沿着轴线X在两个相反的方向上移动。载荷平台40可以是适合于连接第二(例如，上方)载荷平衡组件16b的任何合适的刚性的并且耐用的一个或多个部件。
例如，载荷平台40可以包括具有至少一个基本平面的主表面的钢板，其配置为在固定的位置支撑第二载荷平衡组件16b。作为另一个例子，载荷平台40可以包括在框架部件20、22、24、26之间延伸的多个交叉框架部件。作为另一个例子，载荷平台40可以包括一对载荷支撑件，每个载荷支撑件在平行对的框架部件20、22、24、26和连接在该对载荷支撑件之间的板或交叉框架部件之间延伸并可移动地连接至它们。
载荷组件14可以包括至少一个驱动组件42。该驱动组件42可以是配置为沿着X轴线在两个方向(例如，上或下)的至少一个方向上移动载荷组件14的任何合适的线性致动驱动器，例如，机械驱动器、液压驱动器、电力驱动器等。驱动组件42可以是恒速驱动器、或可变速或可调速驱动器。
在示例性的实例中，驱动组件42可以包括至少一个包含连接于连杆的活塞的液压缸。例如，该液压缸可以刚性地连接于试验框架12并且该连杆的端部可以刚性地连接于载荷平台40。作为另一个例子，该液压缸可以刚性地连接于载荷平台40而连杆的端部可以刚性地连接于试验框架12。
活塞在液压缸内的运动可以使连杆沿着轴线X移动并且相对于试验框架12移动载荷组件14，因此，第二载荷平衡组件16b相对于第一载荷平衡组件16a移动。可选择地，载荷平台40可以可移动地连接于每个框架部件20、22、24、26，例如，通过设置在载荷平台40的每个拐角处的至少一个滚轮。
在示例性的实例中，驱动组件42可以包括至少一个齿条齿轮传动机构。例如，齿条可以连接于每个框架部件20、22、24、26的表面。每个齿条可以平行于轴线X设置。诸如电机或液压旋转阀的旋转致动器可以连接于载荷平台40的每个角落。小齿轮可以可操作地连接于每个旋转致动器并且配置为啮合相邻的齿条。小齿轮的旋转可以使该小齿轮沿着平行于轴线X的齿条移动并且相对于试验框架12移动载荷组件14，从而相对于第一载荷平衡组件16a移动第二载荷平衡组件16b。
在另一个示例性的实例中，驱动组件42可以包括至少一个蜗杆传动装置。例如，蜗杆(例如，螺旋齿轮)可以连接于每个框架部件20、22、24、26。蜗轮可以可旋转地连接于载荷平台40的每个角落，并且配置为与蜗杆啮合。每个蜗杆可以平行于轴线X设置。旋转致动器可以可操作地连接于蜗杆的至少一端。蜗杆的旋转可以使蜗轮沿着平行于轴线X的蜗杆移动，并且相对于试验框架12移动载荷组件14，从而相对于第一载荷平衡组件16a移动第二载荷平衡组件16b。
载荷组件14可以包括配置为可接收地连接于第二载荷平衡组件16b的第二连接件44。例如，该第二连接件44可以连接在载荷平台40的中心或中间的附近。第二连接件44可以是任何合适的刚性的机械连接装置，例如，第二连接件44可以是安装环、套筒或夹紧装置。在这方面，第二连接件44可以是使第二载荷平衡组件16b可以连接于载荷组件14的任何类型的连接点或附着点。
在另一个实施例中，载荷平台40可以在固定的位置刚性地连接于试验框架12，例如，在每个角落连接于框架部件20、22、24、26。驱动组件42可以可操作地连接在该载荷平台40或试验框架12和第二载荷平衡组件16b之间。例如包括连接于连杆的活塞的液压缸可以刚性地连接于载荷平台40或试验框架12，并且连杆的端部可以刚性地连接于第二载荷平衡组件16b。该第二连接件44可以连接于用于可接收地连接于第二载荷平衡组件16b的连杆的端部。活塞在液压缸内的运动可以使连杆沿着轴线X移动并且相对于载荷平台40移动该第二载荷平衡组件16b，从而相对于第一载荷平衡组件16a移动第二载荷平衡组件16b。
在又一个实施例中，第一载荷平衡组件16a和第二载荷平衡组件16b是可沿着X轴线移动的。例如，第二载荷组件(未示出)可以在底座部件18附近连接于试验框架12。该第二载荷组件可以基本上相当于本文所描述的载荷组件14，并且可以包括第二驱动组件(未示出)。该第二驱动组件可以基本上相当于本文所描述的驱动组件42。第一载荷平衡组件16a可以以任何合适的方式连接于第二载荷组件，这样，第二载荷组件沿着X轴线的运动也使第一载荷平衡组件16a相对于第二载荷平衡组件16b移动。
参考图4，驱动组件42和可选的第二驱动组件，可以连接于诸如电源或液压动力源的合适的动力源46。可以提供相应的控制单元48以接收来自操作者的输入信号，以控制载荷平衡组件16a、16b的移动和施加于试件11的载荷。该控制单元48可以包括手动的用户接口(例如，按钮)或具有处理器和储存在至少一个计算机可读的介质上的程序的计算机。
返回到参考图2和3，在一种示范性的结构中，每个载荷平衡组件16a、16b的载荷均衡机构160可包括柱(stem)50、至少一个臂52和由至少一个杠杆56可枢转地连接于臂52的多个载荷板54。一般而言，每个载荷平衡组件16a、16b的载荷均衡机构160可以配置为横杠(whiffletree)或横杆(whippletree)，以均匀地将受力分布于从臂52通过一个或多个杠杆56，到多个板52并横跨试件11宽度的范围。
在一个示范性的实施例中，如图1-3所示，第一载荷平衡组件16a的柱50可以配置为连接于底座部件18(例如，连接于第一连接件38)，并且第二载荷平衡组件16b的柱50可以配置为连接于载荷组件14(例如，连接于第二连接件44)。至少一个臂52可以刚性地连接于柱50。多个杠杆56的每个杠杆56可枢转地连接在该臂52的中心或中心附近。载荷板54的上端可以可枢转地连接在该多个杠杆56的每个的端部或端部附近。
每个载荷板54可以包括两个相对的主表面、第一边缘58、第二边缘60和两个相对的侧边缘62。该主表面可以是基本平面的并且载荷板54的宽度(例如，相对的侧边缘62之间的距离)可以大于载荷板54的厚度。例如，与其长度和宽度相比载荷板54可以比较薄。多个载荷板54的每个可以在相邻载荷板54之间以最小间隔设置成基本平行于相邻的载荷板54。载荷板54的每个侧边缘62可以从第一边缘58到第二边缘60向内渐缩。每个载荷板54可以用诸如钢等的任何合适的刚性的并且耐用的材料制造。载荷板54可以配置以夹紧试件11的端部。
任选地，至少一个刚性部件(未示出)可以在相邻的载荷板54之间相互连接或可以延伸经过多个载荷板54，以便在载荷试验期间当试件11破坏(例如，破裂)时控制或防止该载荷板54的非控制的运动。例如钢杆可以延伸通过所有载荷板54。
每个载荷板54可以包括设置在第二边缘62的周围的至少一个摩擦夹持器104。该摩擦夹持器104可以构造成摩擦地接合并保持(例如，夹牢)试件11的端部(图1)。该摩擦夹持器104可以配置为接触试件11的端部的相对表面并且在试件11上施加初始的摩擦载荷。当测试载荷施加于试件11(例如通过沿着轴线X以相互背离的方向移动载荷平衡组件16)时，可以增加试件11的端部的相对表面上的摩擦载荷以将试件11保持在载荷平衡组件16内。
摩擦夹持器104可以包括至少一个摩擦片140(图5)和任何合适的调节机构，该调节机构通过使试件11的表面与该摩擦片140接触能够初始地预加载试件11的两端部。随着试件11在离开载荷平衡组件16的方向受拉，通过使得摩擦片相对于载荷板54移动，当测试载荷增加时，该调节机构可以增加试件11端部上的摩擦载荷。
正如在本文中更加详细地描述的，摩擦夹持器104的示范性结构可以包括设置在与柱52相对的载荷板54的端部的中间附近的开口或切口64。例如，该开口64可以从第二边缘62朝着第一边缘58延伸。一对夹紧楔66可以在该开口64内可调节地连接于载荷板54。摩擦片140可以连接于每个夹紧楔66或与夹紧楔66是一体的。该夹紧楔66可以配置为在载荷试验期间通过与摩擦片140摩擦接合而夹紧并牢固地保持试件11的端部。
在所示的实施例中，一对臂52可以连接于柱50并且多个杠杆56可以连接于该对臂52的每个臂。例如，第一臂和第二臂可以连接于柱50。第一多个杠杆56可以连接于第一臂52，并且第二多个杠杆56可以连接于第二臂52。每个杠杆56可以包括第一端和相对的第二端。载荷板54可以可枢转地连接于每个杠杆56的每端。每个杠杆56，可沿着每个相邻的载荷板54连接对的第一边缘58间隔开。如图2所示，杠杆56可以连接在每个载荷板54的第一边缘58的相对两端的附近，虽然杠杆56可以沿着每个载荷板54的整个第一边缘58相等地间隔开。
参考图5和7，在另一个示范性实施例中，载荷平衡组件16可以构造成一系列横杠或横杆，以使力(例如，试验载荷)均匀地分布于连接的试件11(图1)。该载荷平衡组件16可以包括第一层级106(图7)和第二层级108(图7)。
至少一个第一杠杆72可以可枢转地连接于臂52。至少一个第一连杆73可以可枢转地连接于该第一杠杆72的第一端。至少一个第二连杆74可以可枢转地连接于该第一杠杆72的第二端。该第一杠杆72、第一连杆73和第二连杆74可以形成第一层级106。
至少一个第二杠杆75可以可枢转地连接于第一连杆73。至少一个第三杠杆76可以可枢转地连接于第二连杆74。至少一个第三连杆77可以可枢转地连接于该第二杠杆75的第一端。至少一个第四连杆78可以可枢转地连接于该第二杠杆75的第二端。至少一个第五连杆79可以可枢转地连接于该第三杠杆76的第一端。至少一个第六连杆81可以可枢转地连接于该第三杠杆76的第二端。该第二杠杆75、第三杠杆76、第三连杆77、第四连杆78、第五连杆79和第六连杆81可以形成第二层级108。
多个载荷板54可以可枢转地连接于第二层级108的连杆77、78、79、81。
柱50可以包括具有配置为由第一连接件38或第二连接件44接收的第一端的圆柱体(图2)。柱50可以由诸如销、螺栓等的任何合适的机械紧固件紧固于相应的连接件38、40。臂52可以刚性地连接于该柱50的第二端。例如，臂52可以机械地紧固或焊接于柱50。作为另一个例子，柱50和臂52可以是一体的(形成单一体)。
参考图5和6，臂52可以包括至少一个叉形头特征80。该叉形头特征80可以配置为接收第一杠杆72。该第一杠杆72在第一支点82可以可枢转地连接于该叉形头特征80内的中心周围或附近。例如，该第一支点82可以是延伸通过每个叉形头特征80和相关的第一杠杆72的圆柱形杆或销。
参考图5、7和8，在该示范性实施例的实现中，载荷平衡组件16可以包括多个第一杠杆72。多个第一连杆73可以可枢转地连接于该多个第一杠杆72的第一端或第一端附近，而多个第二连杆74可以可枢转地连接于该多个第一杠杆72第二端或第二端附近。例如，每个第一连杆73的第一端110可以在第二支点83可枢转地连接于第一杠杆72的第一端112。每个第二连杆74的第一端114可以在第三支点84可枢转地连接于第一杠杆72的相对的第二端116。
第二支点83可以是延伸通过多个第一连杆73的第一端110和多个第一杠杆72的第一端112的圆柱形杆或销。根据载荷平衡组件16的结构，第一杠杆72可以可枢转地连接在相邻的一对第一连杆73的第一端110之间(图5)。
第三支点84可以是延伸通过多个第二连杆74的第一端114和多个第一杠杆72的第二端116的圆柱形杆或销。根据载荷平衡组件16的结构，第一杠杆72可以可枢转地连接在相邻的一对第二连杆74的第一端114之间(图5)。
多个第二杠杆75可以在其中心或中心附近可枢转地连接于多个第一连杆73。例如，每个第一连杆73的第二端118可以在第四支点85可枢转地连接于该第二杠杆75的中心。该第四支点85可以是延伸通过该多个第一连杆73的第二端118和多个第二杠杆75的中部的圆柱形杆或销。根据载荷平衡组件16的结构，第二杠杆75可以可枢转地连接在相邻的一对第一连杆73的第二端118之间(图5)。
多个第三杠杆76可以在其中心或中心附近可枢转地连接于该多个第二连杆74。例如，每个第二连杆74的第二端120可以在第五支点86可枢转地连接在第三杠杆76的中心。第五支点86可以是延伸通过多个第二连杆74的第二端120和多个第三杠杆76的中部的圆柱形杆或销。根据载荷平衡组件16的结构，第三杠杆76可以可枢转地连接在相邻的一对第二连杆74的第二端120之间(图5)。
多个第三连杆77可以可枢转地连接在多个第二杠杆75的第一端122或第一端附近。例如，每个第三连杆77的第一端124可以在第六支点87可枢转地连接在第二杠杆75的第一端122。该第六支点87可以是延伸通过多个第三连杆77的第一端124和多个第二杠杆75的第一端122的圆柱形杆或销。根据载荷平衡组件16的结构，第二杠杆75可以可枢转地连接在相邻的一对第三连杆77的第一端124之间(图5)。
多个第四连杆78可以可枢转地连接在多个第二杠杆75的相对的第二端126或第二端附近。例如，每个第四连杆78的第一端128可以在第七支点88可枢转地连接在第二杠杆75的第二端126。该第七支点88可以是延伸通过多个第四连杆78的第一端128和多个第二杠杆75的第二端126的圆柱形杆或销。根据载荷平衡组件16的结构，第二杠杆75可以可枢转地连接在相邻对的第四连杆78的第一端128之间(图5)。
多个第五连杆79可以可枢转地连接在多个第三杠杆76的第一端130或第一端附近。例如，每个第五连杆79的第一端132可以在第八支点89可枢转地连接在第三杠杆76的第一端130。该第八支点89可以是延伸通过多个第五连杆79的第一端132和多个第三杠杆76的第一端130的圆柱形杆或销。根据载荷平衡组件16的结构，第三杠杆76可以可枢转地连接在相邻的一对第五连杆79的第一端132之间(图5)。
多个第六连杆81可以可枢转地连接在多个第三杠杆76的相对的第二端134或第二端附近。例如，每个第六连杆81的第一端136可以在第九支点91可枢转地连接于第三杠杆76的第二端134。该第九支点91可以是延伸通过多个第六连杆81的第一端136和多个第三杠杆76的第二端134的圆柱形杆或销。根据载荷平衡组件16的结构，第三杠杆76可以可枢转地连接在相邻的一对第六连杆81的第一端136之间(图5)。
参考图6，多个载荷板54的其中一个载荷板54可以可枢转地连接于多个第三连杆77、第四连杆78、第五连杆79和第六连杆81中每个的第二端。例如，第一载荷板54a(图7)可以在第十支点92可枢转地连接于多个第三连杆77的第二端138。例如，第十支点92可以是延伸通过第一载荷板54a的叉形头特征90和多个第五连杆77的第二端138的圆柱形杆或销。
虽然在图6中不能看见，但是应当明白，第二载荷板54b可以在第十一支点93可枢转地连接于多个第四连杆78的第二端，第三载荷板54c可以在第十二支点95可枢转地连接于多个第五连杆79的第二端，而第四载荷板54d可以在第十三支点97可枢转地连接于多个第六连杆81的第二端。
参考图5和6，每个载荷板54可以包括沿着第一边58设置的多个叉形头特征90。该多个叉形头特征90沿着每个载荷板54的第一边58可以是等间隔的。例如，第一载荷板54a的每个叉形头特征90(图7)可以配置为接收每个第五连杆77的第二端138。
虽然在图6中不能看见，但是应当明白，第二载荷板54b(图7)的叉形头特征可以配置为接收每个第四连杆78的第二端，第三载荷板54c(图7)的叉形头特征可以配置为接收每个第五连杆79的第二端，而第四载荷板54d(图7)的叉形头特征可以配置为接收每个第六连杆81的第二端。
载荷板54和多个连杆77、78、79、81之间的枢轴连接(例如，在支点92、93、95、97)可以使每个载荷板54自平衡并且保持与运动轴线X基本平行，而与该多个第二杠杆75或多个第三杠杆76的角度旋转位置无关。由于载荷板54的自平衡性质，每个载荷板54可以将分配的载荷沿平行于试件11的纵轴线传递到试件11。
分配给臂52的载荷可以通过多个杠杆和连杆均等地分配给载荷板。例如，在多个第一杠杆72的每个在中心被连接的情况下，在多个第一连杆73的第二端116和多个第二连杆74的第二端120分布的载荷可以是在臂52分布的载荷的一半。在多个第二杠杆75的每个在中心被连接于多个第二连杆73的情况下，分布于该多个第三连杆77的第二端138(图6)(和第一载荷板54a)的载荷，和分配给多个第四连杆78的第二端(未示出)(和第二载荷板54b)可以是分配给第二连杆73的第一端114的载荷的一半。
在样品材料的试件11(图1)的载荷试验中利用设备10时，这种平衡的载荷分布可以是有益的。在诸如航空和航天工业的一些领域中，在试验期间通过实验试件11的表面区域的应力水平的均匀性必需在可容许的预定的范围内。
应当明白，分配给臂52的载荷也可以通过多个杠杆和连杆不均匀地分配给载荷板。例如，在多个第一杠杆72的每个在偏离中心处被连接的情况下，在多个第一连杆73的第二端118和多个第二连杆74的第二端120分布的载荷，根据到第一杠杆72的中心的距离，可以是分布在臂52的载荷的一部分。在多个第二杠杆75的每个在偏离中心处被连接的情况下，在多个第三连杆77的第二端138(图6)(和分配给第一载荷板54a)和在多个第四连杆78的第二端(未示出)分布的载荷，根据到第二杠杆75的中心的距离，可以是分配给第二连杆73的第一端118的载荷的一部分。
虽然在图5-7所示的设备10的实施例可以包括杠杆72和连杆73、74的第一层级，和连接于第一层级106的杠杆75、76和连杆77、78、79、81的第二层级108，和连接于第二层级108的载荷板54，可以采用更多或更少层级的杠杆和连杆将载荷从臂52分配给载荷板54。例如，如图1-3所示，可以用杠杆和连杆的更少的层级(例如，至少一个杠杆56)。作为另一个例子，附加的杠杆的层级可以由连杆连接于相邻的(例如，上面的或下面的)层级的杠杆。应当明白，杠杆的层级的数目(例如，横杠结构的数目)可以确定载荷板54的数目和分配给每个载荷板54的载荷。
再参考图5和6，在摩擦夹持器104的示范性结构中，每个夹紧楔66的摩擦片140可以包括配置为接触试件11的端表面的基本平面的第一表面70(图6)。第一夹紧楔66a的第一表面70(例如，摩擦片140)可以配置为面向相对的第二夹紧楔66b(图6)的第一表面70(例如，摩擦片140)。每个夹紧楔66在开口64内的位置可以单独调节以闭合或打开形成在夹紧楔66的相对的第一表面70之间的间隙68。
夹紧楔66可以配置为当被调节以闭合间隙68并且接触该试件11时通过压力牢固地保持(例如，夹紧)试件11(图1)。因此，测试载荷可以通过摩擦从该夹紧楔66(例如，经由杠杆、连杆和载荷板54)施加给试件11。每个夹紧楔66的第一表面70可以经配置增加该第一表面70与试件11的端部表面之间的摩擦。
例如，第一表面70可以压花或可以包括高摩擦表面涂层。作为另一个例子，第一表面70可以包括配置为接合试件11的端部表面并且阻止试件11运动的多个毛刺(未示出)。每个毛刺以相对于第一表面70的非零的角度向外延伸。在示范性的实例中，毛刺可以设置成与第一表面70垂直。在另一个实例中，毛刺可以以向后的角度(例如，与测试载荷的方向相反)设置。
夹紧楔66可以做成合适的尺寸以将测试载荷传递到试件11。例如，为了在20英寸乘60英寸的试件的情况下使用，该夹紧楔66可以是大约十二英寸长，以便为试件11传递500kips的载荷。该夹紧楔66的厚度可以基本等于载荷板54的厚度。可选地，夹紧楔66的厚度可以小于或大于载荷板54的厚度。
参考图9，载荷板54可以包括形成开口64的倾斜的侧表面94。例如，该侧表面94可以相对于载荷平衡组件16的运动轴线X设置成非零的角度，形成向内逐渐变小的开口64。作为非限制性的例子，侧表面94可以相对于运动轴线X设置成18度(18°)角。每个夹紧楔66可以包括与第一表面70相对的第二表面96，其经配置接触形成开口64的载荷板54的侧表面94。
每个夹紧楔66可以单独地设置在开口64内的侧表面94上，以相对于相对的第二夹紧楔66b调节第一夹紧楔66a的位置，从而调节摩擦片140的位置。例如，当每个夹紧楔66位于开口64内较深地位置，每个夹紧楔66可以与相对的夹紧楔66相距较远。作为另一个例子，当每个夹紧楔66位于延伸到开口64的外部的位置，每个夹紧楔66可以与相对的夹紧楔66相距很近。
夹紧楔66可以构造成使得相对的第一表面70可以基本保持相互平行并且平行于运动轴线X，而与该夹紧楔66相对于开口64或相对的夹紧楔66的位置无关。例如，每个夹紧楔66的第二表面96可以相对于第一表面70以非零的角度(例如，18度)设置。夹紧楔66的第一表面70和第二表面96之间的角度可以基本上等于形成开口64的侧表面94和轴线X之间的角度。
当夹紧楔66处于相互比较靠近的位置时(例如，通过向开口64的外部移动)，在相对的第一表面70之间形成的间隙68可以减小直到相对的第一表面70相互接触或接触试件11的端部表面。当夹紧楔66处于相互较远的位置时(例如，通过向开口64内较深处移动)，间隙68可以增加。因此，通过将试件11放置在该间隙68内并且调节该夹紧楔66，可以将夹紧楔66定位以接触试件11(图1)。
每个夹紧楔66可以包括配置为通过调节夹紧楔66在开口64内的位置而预加载试件11以使试件11的端部表面与摩擦片140接触的调节机构98。例如，调节机构98可以是接合夹紧楔66和载荷板54的机械紧固件。作为另一个例子，调节机构98可以是接合在载荷板54和夹紧楔66之间的至少一个液压缸。通过致动调节机构98，夹紧楔66可以在开口64内调节间隙68。
在一种示例性的结构中，调节机构98可以是延伸通过夹紧楔66的下端并进入载荷板54的下端的螺栓146。每个夹紧楔66可以包括在下端上朝着载荷板54的侧边缘62延伸离开第一表面70的接头。螺栓146可以延伸通过该接头并进入载荷板54的底表面中。
螺栓146可以相对于轴线X以非零的角度设置。例如，螺栓146相对于轴线X的角度可以基本上等于夹紧楔66的第二表面96的角度。作为另一个例子，螺栓146相对于轴线X的角度可以是在大约35°和大约40°之间。作为另一个例子，螺栓146相对于轴线X的角度可以是大约38°。旋转螺栓146可以定位夹紧楔66在开口64内以调节间隙68。
在一个示范性的实例中，该夹紧楔66可以包括配置为接收并配对接合螺栓146的螺纹孔142(例如，通过接头)。载荷板54可以包括穿过下表面的平滑钻孔144(例如，沿着第二边缘60)。螺栓146的螺栓体的至少一部分可以被接收于平滑钻孔144内。当螺栓146转动时，螺栓146的位置在平滑钻孔144内保持不变并且夹紧楔66沿着螺栓146的螺纹轴并且相对于载荷板54移动。
再参考图5和6，每个载荷板54可以包括与每个夹紧楔66相关的一对保持板148。该保持板148可以贴近开口64的侧边缘并且沿着夹紧楔66的侧面紧固在(例如用螺栓)载荷板54的每个相对的主表面。每对相对的保持板148可以限制夹紧楔66沿着垂直于运动轴线X的方向相对于载荷板54运动。
参考图5、6和9，每个夹紧楔66或一对夹紧楔66还可以通过夹紧楔连接器162可移动地连接于相关的载荷板54。例如，该夹紧楔连接器162可以是连接在该夹紧楔66和载荷板54之间的至少一个弹簧150(图9)。该弹簧150可以将夹紧楔66保持在夹紧板54的开口64内。例如，弹簧150的第一端可以连接于载荷板54而弹簧150的另一端可以连接于夹紧楔66。
在一种示范性的结构中，每个载荷板54可以包括固定于(例如，用螺栓)该开口64的上边缘附近的每个相对的主表面的一对弹簧条152。每个弹簧条152可以定位成与相关的夹紧楔66相对对齐。例如，在如图5和6所示的举例说明的载荷平衡组件16中，每个弹簧条152设置在对应的夹紧楔66的上方。每个弹簧条152的一端可以延伸通过开口64的上边缘(图5和6)。第一销154(图5)可以设置在开口64内并且可以在相对的弹簧条152之间延伸(例如，在载荷板54的相对的主表面上的平行的弹簧条152)。
每个夹紧楔66可以包括延伸通过其厚度方向(例如，从侧表面到侧表面)的第二销156(图6和7)。每个夹紧楔66可以包括从顶表面延伸至第二销156的至少一个孔或通道158(图5)。通道158可以做成合适的尺寸以接收一段弹簧150。弹簧150的第一端可以连接于第一销154而弹簧150的第二端可以连接于第二销156。
参考图9，在将试件安装于载荷平衡组件16期间，弹簧150可以将夹紧楔66保持在开口64内的合适的位置。例如，弹簧150可以防止夹紧楔66由于重力而从该第二(例如，上方)载荷平衡组件16b的载荷板54的开口64中脱离。致动调节机构98(例如，螺栓146)可以作用在该第二载荷平衡组件16b的夹紧楔66和弹簧150上，以相对于载荷板54移动该夹紧楔66并且定位夹紧楔66使其与试件11的端部表面接触。
可选地，调节机构98(例如，螺栓146)可以克服将夹紧楔66拉进开口64中的重力，将夹紧楔66保持在第一(例如，下方)载荷平衡组件16a的开口64内适当的位置。致动该调节机构98(例如，螺栓146)可以作用在第一载荷平衡组件16a的夹紧楔66上，并且克服重力，以相对于载荷板54移动并且定位该夹紧楔66使其与试件11的端部表面接触。
夹紧楔66的位置调节(例如，通过致动该调节机构98)可以通过只使用该载荷板54的第二边缘60来进行，因此使多个载荷板54能够处于相互紧密靠近的位置。
当测试载荷施加于试件11并且增加时(例如，通过相对于第一载荷平衡组件16a沿着运动轴线X移动第二载荷平衡组件16b)，该试件11可以从摩擦夹持器104(例如，从一对相对的夹紧楔66之间)被拉。当试件11趋于从试验载荷方向离开时，试件11和摩擦片140之间的摩擦接合可以从开口64向外拉该夹紧楔66，从而使间隙68进一步靠拢并且增加作用在试件11的端部的力。因此当测试载荷增加时，施加于试件11的端部的摩擦载荷也增加。
本领域的技术人员能够明白，其他机构可以用来初始地将夹紧楔66保持在载荷板54的开口64内并且相对于试件11的端部的相对的表面可调节地定位夹紧楔66或摩擦片140。例如，该摩擦夹持器104可以包括至少一个凸轮锁定机构，至少一个液压驱动机构，或至少一个可旋转遮板机构(rotatablelouver mechanism)以初始地定位该摩擦片140使其与试件11接触并且使摩擦片140能够移动以便当施加于试件11的试验载荷增加时增加施加于该试件11表面的摩擦载荷。
参考图10，在另一个实施例中，每个载荷板54可以包括一个可调节地连接在开口64内的夹紧楔66。形成开口64的第一侧表面100可以包括设置成基本平行于运动轴线X的基本平面的表面。形成该开口64的相对的第二侧表面102可以包括相对于轴线X以非零角度设置的表面，用于连接夹紧楔66。该第一侧表面100可以平行于并且面向形成间隙68的夹紧楔66的第一表面70(例如，摩擦片140)。
通过致动调节机构98时，夹紧楔66在开口64内的并且相对于第一侧表面100的位置可以被调节，从而调节该间隙68。试件11(图1)可以摩擦地保持在形成开口64的第一表面100和夹紧楔66的第一表面70之间。
在使用时，如图1所见，所公开的设备10通常可以由试验框架12以大致竖直方向导向，并且将要被载荷试验的试件11连接在相对的载荷平衡组件14之间。操作者(例如，人、机器、或计算机)可以使载荷平衡组件14向分离的方向移动以对试件11施加拉伸载荷，或向靠拢的方向移动以对试件11施加压缩载荷。运动可以持续直到已经达到足够的试验载荷，或试件11已经被破坏。可选地，所公开的设备10可以由试验框架在基本水平的方向导向。
参考图11，还公开一种用于试件载荷试验的方法，总体标识为200。如方框202所示，可以提供样品材料的实验试件。例如，试件11(图1)可以是通过任何合适的工艺形成的复合材料的样品。试件11可以包括以任意铺层角的任意数目的层压层。形成试件11的工艺可以是自动化的，例如通过机器或机器人，以增加试件制造的速度。由于试件11不需要任何特别的用于将试件11连接于所公开的载荷试验设备10(图1)的特征，因此可以明显地减少制造的复杂性、成本和时间。
如方框204所示，可以提供用于试件载荷试验的设备(图1的10)。该设备10可以包括试验框架12、至少一个载荷组件14和一对载荷平衡组件16。
如方框206所示，试件11可以连接于试验设备10。正如本文所讨论的，在试件11的每端可以由载荷平衡组件16固定(图1)。将试件11安装于载荷平衡组件16的过程可以是自动的，例如通过机器或机器人，以增加试件11的嵌入速度。
如方框208所示，可以向试件11施加载荷。正如在本文中所讨论的，载荷可以通过相对于相对的载荷平衡组件16沿着运动轴线X线性地移动至少一个载荷平衡组件16(图1)来施加。例如，通过移动载荷平衡组件16相互离开可以对试件11施加拉伸载荷。作为另一个例子，通过向着彼此方向移动载荷平衡组件16可以对试件11施加压缩载荷。对试件11施加载荷的过程可以自动的，例如通过由控制单元48(图4)控制的机器或计算机。
正如方框210所示，试件11响应于施加的载荷的性能可以被记录。例如，该试件的样品材料的强度性质可以在正常的载荷和峰值(例如，破坏)载荷两者下确定。应变仪49(图4)可以用来测量并记录在试验期间施加的载荷。测量和记录施加于试件11的载荷的过程可以是自动的，例如通过计算机。
此外，优选的实施例包括用于试件(11)的载荷试验的设备(10)，其具有至少一个载荷平衡组件，该载荷平衡组件经配置保持所述试件(11)的端部，并且通过沿着轴线(X)移动将轴向载荷传递给所述试件。在这里，该载荷平衡组件(16)包括载荷均衡机构(160)和多个间隔开的载荷板(54)，所述多个载荷板(54)的每个载荷板(54)包括第一端(112)和第二端(118)。所述第一端(112)可枢转地连接于所述载荷均衡机构(160)，而所述第二端(118)包括配置为摩擦接合所述试件(11)的端部的摩擦夹持器(104)。
进一步的变化也可以包括载荷均衡机构(160)，其具有臂(52)；多个第一杠杆(72)，所述多个第一杠杆(72)的每个杠杆(72)包括第一端(112)和第二端(118)，并且在所述第一杠杆(72)的第一端(112)和所述第一杠杆(72)的第二端(118)之间可枢转地连接于所述臂(52)；多个第一连杆(73)，所述多个第一连杆(73)的每个第一连杆(73)包括第一端(112)和相对的第二端(116)，所述多个第一连杆(73)的所述第一端(112)可枢转地连接于所述多个第一杠杆(72)的所述第一端(112)；多个第二连杆(74)，所述多个第二连杆(74)的每个第二连杆(74)包括第一端(112)和相对的第二端(116)，所述多个第二连杆(74)的所述第一端(112)可枢转地连接于所述多个第一杠杆(72)的所述第二端(118)；多个第二杠杆(75)，所述多个第二杠杆(75)的每个第二杠杆(75)包括第一端(112)和第二端(118)并且在所述第二杠杆(75)第一端(112)和所述第二杠杆(75)第二端(118)之间可枢转地连接于所述多个第一连杆(73)的所述第二端；多个第三杠杆(76)，所述多个第三杠杆(76)的每个第三杠杆包括第一端(112)和第二端(118)并且在所述第二杠杆(75)第一端(112)和所述第二杠杆(75)第二端(118)之间可枢转地连接于所述多个第二连杆(74)的所述第二端；多个第三连杆(77)，所述多个第三连杆(77)的每个第三连杆(77)包括第一端(112)和相对的第二端(116)，所述多个第三连杆(77)的所述第一端(112)可枢转地连接于所述多个第二杠杆(75)的所述第一端(112)；多个第四连杆(78)，所述多个第四连杆(78)的每个第四连杆(78)包括第一端(112)和相对的第二端(116)，所述多个第四连杆(78)的所述第一端可枢转地连接于所述多个第二杠杆(75)的所述第二端(118)；多个第五连杆(79)，所述多个第五连杆(79)的每个第五连杆(79)包括第一端(112)和相对的第二端(116)，所述多个第五连杆(79)的所述第一端可枢转地连接于所述多个第三杠杆(76)的所述第一端；和多个第六连杆(81)，所述多个第六连杆(81)的每个第六连杆(81)包括第一端(112)和相对的第二端(116)，所述多个第六连杆(81)的所述第一端可枢转地连接于所述多个第三杠杆(76)的所述第二端(118)。
而且，所述多个载荷板(54)的第一载荷板(54)可枢转地连接于所述第三多个连杆的的所述第二端(118)；其中所述多个载荷板(54)的第二载荷板(54)可枢转地连接于所述第四多个连杆的所述第二端(118)；其中所述多个载荷板(54)的第三载荷板(54)可枢转地连接于所述第五多个连杆的所述第二端(118)；其中所述多个载荷板(54)的第四载荷板(54)可枢转地连接于所述第六多个连杆的所述第二端(118)。
这些可替代的结构也可以具有包括形成在每个载荷板(54)的所述第二端(118)中的开口(64)的摩擦夹持器(104)；和在所述开口(64)内可调节地连接于所述载荷板(54)的一对夹紧楔(66)，所述一对夹紧楔(66)相对地设置并且配置为摩擦地接合所述试件(11)。其他的变化设想到，每个载荷板(54)的开口(64)由一对相对的侧表面(94)形成，每个侧表面(94)相对于所述轴线X以非零的角度设置；其中所述一对夹紧楔(66)的每个夹紧楔(66)包括第一表面(70)和第二表面，每个夹紧楔(66)的所述第二表面配置为接合所述开口(64)的所述侧表面(94)，并且每个夹紧楔(66)的所述第一表面(70)配置为接触所述试件(11)的基本平面的表面；并且其中每个所述夹紧楔(66)的所述第一表面(70)面向彼此并且在相对的夹紧楔(66)之间形成间隙(68)。
还优选的是各种设置，其中该摩擦夹持器(104)包括调节机构，所述调节机构可操作地连接在所述夹紧楔和所述载荷板(54)之间，并且配置为相对于所述相对的夹紧楔调节所述夹紧楔的位置。该摩擦夹持器(104)还可以具有配置为使所述一对夹紧楔(66)和所述载荷板(54)相互连接的连接器，所述连接器配置为允许所述一对夹紧楔(66)相对于所述载荷板(54)运动。也可以包括第二载荷平衡组件，其配置为保持所述试件(11)的相对的端部，所述第二载荷平衡组件(16)沿着所述轴线(X)与所述载荷平衡组件间隔开；其中至少一个所述载荷平衡组件(16)，或所述第二载荷平衡组件相对于彼此沿着所述轴线(X)是可移动的，以将所述载荷传递给所述试件(11)。
虽然已经示出并描述了用于试件载荷试验的所公开的设备和方法的各种实施例，但是对于本领域的技术人员来说通过阅读说明书可以进行修改。本申请包括这种修改并且仅仅被权利要求的范围所限制。
Claims (13)
1.一种用于试件(11)的载荷试验的设备(10)，所述设备(10)包括：
试验框架(12)；和
连接于所述试验框架(12)的一对间隔开的载荷平衡组件(16a，16b)，所述一对载荷平衡组件(16a，16b)的每个载荷平衡组件(16)包括：
载荷均衡机构(160)；和
多个间隔开的载荷板(54)，所述多个载荷板(54)的每个载荷板(54)包括可枢转地连接于所述载荷均衡机构(160)的第一端(112)和第二端(118)，每个载荷板(54)的所述第二端(118)包括配置为摩擦地接合所述试件(11)的端部的摩擦夹持器(104)；
其中，所述一对载荷平衡组件(16a，16b)的至少一个载荷平衡组件相对于相对的载荷平衡组件(16)沿着运动轴线(X)是可移动的，以将载荷传递给所述试件(11)。
2.根据权利要求1所述的设备(10)，进一步包括连接于所述一对载荷平衡组件(16a，16b)的所述至少一个载荷平衡组件的至少一个载荷组件(14)，所述载荷组件(14)包括驱动组件(42)，所述驱动组件(42)可操作地接合在所述载荷组件(14)和所述试验框架(12)之间，并且配置为沿着所述运动轴线(X)移动所述载荷组件(14)。
3.根据权利要求1所述的设备(10)，进一步包括可操作地接合在所述一对载荷平衡组件(16a，16b)的所述至少一个载荷平衡组件和所述试验框架(12)之间的至少一个驱动组件(42)，所述驱动组件(42)配置为沿着所述运动轴线(X)移动所述一对载荷平衡组件(16a，16b)的所述至少一个载荷平衡组件(16)。
4.根据权利要求1所述的设备(10)，进一步包括一对载荷组件，所述一对载荷组件的每个载荷组件(14)连接于所述一对载荷平衡组件(16a，16b)的一个载荷平衡组件，所述一对载荷组件的每个载荷组件(14)包括驱动组件(42)，所述驱动组件(42)可操作地接合在所述载荷组件(14)和所述试验框架(12)之间，并且配置为沿着所述运动轴线(X)移动所述载荷组件(14)。
5.根据权利要求1所述的设备(10)，进一步包括一对驱动组件，所述一对驱动组件的每个驱动组件(42)可操作地接合在所述一对载荷平衡组件(16a，16b)的一个载荷平衡组件和所述试验框架(12)之间，所述一对驱动组件的每个驱动组件(42)配置为沿着所述运动轴线(X)移动所述一对载荷平衡组件(16a，16b)的所述一个载荷平衡组件(16)。
6.根据权利要求1所述的设备(10)，其中所述一对载荷平衡组件(16a，16b)的每个载荷平衡组件的所述载荷均衡机构(160)包括臂(52)和包括一对端部的至少一个杠杆(56)，所述杠杆(56)在所述一对端部之间可枢转地连接于所述臂(52)，并且其中所述多个载荷板(54)的一个载荷板(54)可枢转地连接于所述杠杆(56)的所述一对端部的每个端部。
7.根据权利要求1所述的设备(10)，其中所述一对载荷平衡组件(16a，16b)的每个载荷平衡组件(16)的所述载荷均衡机构(160)包括：
臂(52)；
包括第一端(112)和第二端(118)的至少一个杠杆(56)，所述杠杆(56)在所述第一端(112)和所述第二端(118)之间可枢转地连接于所述臂(52)；
包括第一端(112)和相对的第二端(116)的至少一个第一连杆(73)，所述第一连杆(73)的所述第一端(112)可枢转地连接于所述杠杆(56)的第一端(112)；
包括第一端(112)和相对的第二端(116)的至少一个第二连杆(74)，所述第二连杆(74)的所述第一端(112)可枢转地连接于所述杠杆(56)的第二端(118)；
其中所述多个载荷板(54)的第一载荷板(54)可枢转地连接于所述第一连杆(73)的所述第二端(118)；
其中所述多个载荷板(54)的第二载荷板(54)可枢转地连接于所述第二连杆(74)的所述第二端(118)。
8.根据权利要求1所述的设备(10)，其中所述一对载荷平衡组件(16a，16b)的每个载荷平衡组件(16)的所述载荷均衡机构(160)包括：
臂(52)；
包括第一端(112)和第二端(118)的至少一个第一杠杆(72)，所述第一杠杆(72)在所述第一杠杆(72)第一端(112)和第一杠杆(72)所述第二端(118)之间可枢转地连接于所述臂(52)；
包括第一端(112)和相对的第二端(116)的至少一个第一连杆(73)，所述第一连杆(73)第一端(112)可枢转地连接于所述第一杠杆(72)第一端(112)；
包括第一端(112)和相对的第二端(116)的至少一个第二连杆(74)，所述第二连杆(74)第一端(112)可枢转地连接于所述第一杠杆(72)第二端(118)；
包括第一端(112)和第二端(118)的至少一个第二杠杆(75)，所述第二杠杆(75)在所述第二杠杆(75)第一端(112)和所述第二杠杆(75)第二端(118)之间可枢转地连接于所述第一连杆(73)第二端(116)；
包括第一端(112)和第二端(118)的至少一个第三杠杆(76)，所述第三杠杆(76)在所述第三杠杆(76)第一端(112)和所述第三杠杆(76)第二端(118)之间可枢转地连接于所述第二连杆(74)；
包括第一端(112)和相对的第二端(116)的至少一个第三连杆(77)，所述第三连杆(77)第一端(112)可枢转地连接于所述第二杠杆(75)第一端(112)；
包括第一端(112)和相对的第二端(116)的至少一个第四连杆(78)，所述第四连杆(78)第一端(112)可枢转地连接于所述第二杠杆(75)第二端(118)；
包括第一端(112)和相对的第二端(116)的至少一个第五连杆(79)，所述第五连杆(79)第一端(112)可枢转地连接于所述第三杠杆(76)第一端(112)；
包括第一端(112)和相对的第二端(116)的至少一个第六连杆(81)，所述第六连杆(81)第一端(112)可枢转地连接于所述第三杠杆(76)第二端(118)；
其中所述多个载荷板(54)的第一载荷板(54)可枢转地连接于所述第三连杆(77)的所述第二端(118)；
其中所述多个载荷板(54)的第二载荷板(54)可枢转地连接于所述第四连杆(78)的所述第二端(118)；
其中所述多个载荷板(54)的第三载荷板(54)可枢转地连接于所述第五连杆(79)的所述第二端(118)，并且
其中所述多个载荷板(54)的第四载荷板(54)可枢转地连接于所述第六连杆(81)的所述第二端(118)。
9.根据权利要求1所述的设备(10)，其中所述摩擦夹持器(104)包括：
形成在每个载荷板(54)的所述第二端(118)中的开口(64)；和
在所述开口(64)内可调节地连接于所述载荷板(54)的至少一个夹紧楔(66)，所述夹紧楔(66)配置为摩擦地接合所述试件(11)的基本平面的表面。
10.根据权利要求9所述的设备(10)，其中所述摩擦夹持器(104)包括配置为将所述至少一个夹紧楔(66)定位在所述开口(64)内的调节机构。
11.根据权利要求10所述的设备(10)，其中所述摩擦夹持器(104)包括配置为使所述至少一个夹紧楔(66)和所述载荷板(54)相互连接的连接器，所述连接器配置为允许所述至少一个夹紧楔(66)相对于所述载荷板(54)移动。
12.一种用于试件(11)的载荷试验的方法(200)，所述方法(200)包括：
提供实验试件(11)；
提供一对载荷平衡组件(16a，16b)，每个载荷平衡组件(16)包括：
载荷均衡机构(160；和
多个间隔开的载荷板(54)，所述多个载荷板(54)的每个载荷板(54)包括第一端(112)和第二端(118)，所述第一端可枢转地连接于所述载荷均衡机构(160)，而所述第二端(118)包括摩擦夹持器(104)；
将所述试件(11)连接在所述一对载荷平衡组件(16a，16b)之间；以及
对所述试件(11)施加载荷。
13.根据权利要求12所述的方法(200)，其中所述载荷是拉伸载荷。
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |