CN106969909A - 一种箱型梁组合弯矩试验机构 - Google Patents

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冯国庆
常琦
任慧龙
李陈峰
孙树政
李辉
刘宁
许维军
周学谦
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M13/00—Testing of machine parts

Abstract

本发明提供一种箱型梁组合弯矩试验机构，包括设置在地面上的支撑基座、设置在基座左右两端上的两组轴支座、分别设置在两组轴支座上的左连接桥和右连接桥、设置在左连接桥和右连接桥上端的加载结构，左连接桥的右端、右连接桥的左端分别设置有一圆盘，两个圆盘之间焊接有箱型梁试件，所述加载结构位于箱型梁试件的上方。本发明的功能是实现箱型梁静强度条件下的组合弯矩试验及极限强度试验。在模型试验段的两端用圆盘连接两个连接桥，上部与加载结构连接，确保试件可以在不同角度的压力下产生弯曲效应，获取需要的实验数据及实验现象，达到实验目的。

Description

一种箱型梁组合弯矩试验机构
技术领域
本发明涉及一种箱型梁组合弯矩试验机构，属于箱型梁弯矩试验领域。
背景技术
船舶是能航行或停泊于水域进行运输或作业的交通工具。为了保证所设计和建造的船舶在遇到或可能遇到的各种外力作用时,能满足设计要求,能安全航行,并使船舶有较经济的结构重力和较好的施工性，通常要求船舶具有一定的强度，使船舶在规定的使用年限内能够不被破坏或者不产生大变形。而在研究船体强度时通常要求得总纵弯曲力矩以及相应的总纵弯曲应力以计算船体的总纵强度并对船体极限弯曲能力进行评估。因此，进行弯曲试验和极限强度试验就十分必要了。近年来的研究主要针对普通钢材的极限弯矩，少有针对高强度钢材的试验。虽然也有小部分针对高强钢建造小尺度模型试验的机构被开发出来，但仅能用于进行单一的垂向弯矩试验，所得的极限强度也仅仅是垂向弯矩作用下所得的。然而船舶在航行中所受到的弯矩并非只是单一的垂向弯矩。因此，本发明对现有试验机构进行改造完善，通过改变试件的夹持角度改变所受弯矩的方向，以此来研究不同方向弯矩作用下的试件的强度以及极限强度问题。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种箱型梁组合弯矩试验机构。
本发明的目的是这样实现的：包括设置在地面上的支撑基座、设置在基座左右两端上的两组轴支座、分别设置在两组轴支座上的左连接桥和右连接桥、设置在左连接桥和右连接桥上端的加载结构，左连接桥的右端、右连接桥的左端分别设置有一圆盘，两个圆盘之间焊接有箱型梁试件，所述加载结构位于箱型梁试件的上方。
本发明还包括这样一些结构特征：
1.左连接桥的右端、右连接桥的左端分别设置有一圆盘是指：沿着左连接桥的右端、右连接桥的左端的周向上等间距设置有圆弧形凹槽，沿着圆盘的周向上设置有螺纹孔，连接桥与对应的圆盘通过螺栓螺母连接。
2.每组轴支座包括上轴支座、下轴支座、设置在上轴支座和下轴支座之间的转轴。
3.在圆盘与箱型梁试件连接处还设置有肘板。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：为了实现箱型梁静强度条件下的组合弯矩试验及极限强度试验，本发明对已有试验机构进行改进。箱型梁试件两侧焊有圆盘，并用肘板进行加固。圆盘通过螺栓分别与左、右侧连接桥相连，连接桥简支在支撑基座上，上方接有加载结构。圆盘开有一圈螺栓孔，两侧的连接桥均开有滑槽，螺栓穿过滑槽和螺栓孔后用螺母固定，在通过螺栓连接时，圆盘可随模型试验段转到任意角度与两侧连接桥进行连接，这就能保证试验段可以承受任意角度上的弯矩，以此实现箱型梁静强度条件下的组合弯矩试验及极限强度试验。
本发明的功能是实现箱型梁静强度条件下的组合弯矩试验及极限强度试验。在模型试验段的两端用圆盘连接两个连接桥，上部与加载结构连接，确保试件可以在不同角度的压力下产生弯曲效应，获取需要的实验数据及实验现象，达到实验目的。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的试验段旋转到任一角度承受组合弯矩的新型箱型梁组合弯矩试验机构布置图；
图3是本发明的三维结构图；
图4a和图4b分别是本发明的侧视图和俯视图；
图5a、图5b和图5c是本发明的连接桥结构三视图；
图6是本发明的圆盘结构图；
图7是本发明的箱型梁试件结构图；
图8a和图8b分别是本发明的加载结构的结构图和俯视方向结构示意图；
图9是本发明的各部分连接细节图；
图10和图11均是本发明的简支端细节图。
图中：编号1为支撑基座，编号2左侧连接桥，编号3加载结构，编号4吊耳，编号5右侧连接桥。编号6是箱型梁试件。编号7是圆盘，编号8是螺栓，编号9是螺帽，编号10是肘板，编号11是轴支座(上)，编号12是滚轴，编号13是轴支座(下左),编号14为轴支座(下右)。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
结合图1至图11，本发明由支撑基座1、左侧连接桥2、加载结构3、吊耳4、右侧连接桥5、箱型梁试件6、圆盘7、螺栓8、螺帽9、肘板10、上轴支座11、滚轴12、下左轴支座13、下右轴支座14组成。
所述的支撑基座1置于地面，所述左侧连接桥2及右侧连接桥5通过所述的上轴支座11、滚轴12、下左轴支座13(下右轴支座14)所组成的相关机构简支在所述支撑基座1上。所述的左侧连接桥2与右侧连接桥5通过所述螺栓8及螺帽9与所述圆盘7相连。所述箱型梁试件6焊接于所述圆盘7上，并通过所述肘板10加固。所述左侧连接桥2及右侧连接桥5上方连有所述加载结构3，通过所述的加载结构3将加载设备的载荷加到试验模型上。在对模型试验段进行弯曲试验时，由于两侧连接桥均开有滑槽，圆盘7开有一圈螺栓孔，在通过螺栓连接时，圆盘7可随模型试验段转到任意角度与两侧连接桥进行连接，即试验段所受弯矩角度任意，模型试验段可以受到任意角度的弯矩，以此实现箱型梁静强度条件下的组合弯矩试验及极限强度试验，因此该试验机构可以实现箱型梁强度条件下组合弯矩的弯曲试验及极限强度试验。机构结实且可重复利用，在达到实验目的的同时，还可确保实验数据的合理真实性。所述左侧连接桥2及右侧连接桥5通过所述的上轴支座11、滚轴12、下左轴支座13(下右轴支座14)所组成的相关机构简支在所述支撑基座1上。所述的左侧连接桥2与右侧连接桥5通过所述螺栓8及螺帽9与所述圆盘7相连。所述箱型梁试件6焊接于所述圆盘7上，并通过所述肘板10加固。所述左侧连接桥2及右侧连接桥5上方连有所述加载结构3，通过所述的加载结构3将加载设备的载荷加到试验模型上。
在图1中，圆盘7焊接在箱型梁试件6两端，并通过肘板10加固，圆盘7可与箱型梁试件6一起绕中轴线转动到任一角度，并通过螺栓8、螺帽9与左侧连接桥2、右侧连接桥5连接在一起，整个结构放置在支撑基座1上。左侧连接桥2、右侧连接桥5连加载结构3，采用加载结构3实现加载。图5中左侧连接桥2、右侧连接桥5上开有一圈间断的滑槽。图6中的圆盘7开有一圈螺栓孔，圆盘7随箱型梁试件6转动到任一角度都可以通过上述螺栓8、螺帽9连接到左侧连接桥2、右侧连接桥5的滑槽中，如图2所示。基座简支端细节图见图10，在左侧连接桥2、右侧连接桥5的尾部焊接上支座11，同时在支撑基座1对应位置焊接下左轴支座13、下右轴支座14，中间放置滚轴12，使新型箱型梁组合弯矩试验机构两端在一定角度内可自由转动(绕滚轴12转动)。
本发明的左侧连接桥2、右侧连接桥5上装有吊耳4，便于吊装。

Claims (5)

1.一种箱型梁组合弯矩试验机构，其特征在于：包括设置在地面上的支撑基座、设置在基座左右两端上的两组轴支座、分别设置在两组轴支座上的左连接桥和右连接桥、设置在左连接桥和右连接桥上端的加载结构，左连接桥的右端、右连接桥的左端分别设置有一圆盘，两个圆盘之间焊接有箱型梁试件，所述加载结构位于箱型梁试件的上方。
2.根据权利要求1所述的一种箱型梁组合弯矩试验机构，其特征在于：左连接桥的右端、右连接桥的左端分别设置有一圆盘是指：沿着左连接桥的右端、右连接桥的左端的周向上等间距设置有圆弧形凹槽，沿着圆盘的周向上设置有螺纹孔，连接桥与对应的圆盘通过螺栓螺母连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种箱型梁组合弯矩试验机构，其特征在于：每组轴支座包括上轴支座、下轴支座、设置在上轴支座和下轴支座之间的转轴。
4.根据权利要求1或2所述的一种箱型梁组合弯矩试验机构，其特征在于：在圆盘与箱型梁试件连接处还设置有肘板。
5.根据权利要求3所述的一种箱型梁组合弯矩试验机构，其特征在于：在圆盘与箱型梁试件连接处还设置有肘板。
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