CN108627311A - 用于在振动试验中施加预应力的装置及试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于在振动试验中施加预应力的装置及试验方法，该装置包括：加载组件支撑框架，加载组件支撑框架和试验件均固定设置在振动组件上，振动组件可同时带动加载组件支撑框架和试验件振动；提升施力组件，提升施力组件可移动地设置在加载组件支撑框架上；加载弹性绳组，加载弹性绳组分别与提升施力组件和试验件连接，加载弹性绳组用于在提升施力组件的作用下伸长变形以对试验件施加设定大小的预应力。应用本发明的技术方案，以解决现有技术中试验装置无法实现对同时存在振动与静力载荷环境的真实模拟的技术问题。

Description

用于在振动试验中施加预应力的装置及试验方法

技术领域

本发明涉及静力载荷和振动载荷模拟的技术领域，尤其涉及一种用于在振动试验中施加预应力的装置及试验方法。

背景技术

目前，国内外的振动试验和静力试验都是成熟的技术，但两者结合是新的试验需求，部分试验件(如飞行器翼面)在实际飞行过程中受空气升力静载的同时，也受到气动激励和发动机等振动激励，目前该组合环境模拟还没有成熟的方法和经验。

目前振动试验通常是将试验件固定于振动台台面，台面由振动台本身的驱动装置(如动圈等)驱动，带动试验件振动。静力试验一般是采用作动筒对试验件施加静力载荷，通过加载控制系统实现稳定的静力载荷。如果将这两种装置直接联合在一起，并不能实现静力与振动联合试验的目的，因为一方面，试验件振动产生的位移会导致静力加载控制失效，无法得到稳定的静力载荷，另一方面，静力加载也较强的限制了试验件振动，无法实现条件规定的振动，同时作动筒会对振动台动圈产生轴向或侧向的拉力，会造成振动台的损坏。

由此可知，振动与静力载荷同时施加的难点在于：由于振动状态下，试验件会产生上下往复的位移，在施加力载荷时，传统加载方法会产生力随着位移变化而往复变化的情况，无法提供稳定的静力载荷；并且传统的力加载方法，会对试验件产生很强的约束，使试验件无法达到规定的振动量级，还会造成振动激励设备的损坏。另外，传统静力加载装置复杂庞大，与振动试验系统的结合在空间安排上也很困难。因此如何能既保证提供稳定的静力载荷，又不影响试验件正常振动，同时保证振动试验系统不受破坏，振动与静力加载系统的结合也简单易行，是静力和振动联合试验的关键技术。

发明内容

本发明提供了一种用于在振动试验中施加预应力的装置及试验方法，能够解决现有技术中试验装置无法实现对同时存在振动与静力载荷环境的真实模拟的技术问题。

根据本发明的一方面，提供了一种用于在振动试验中施加预应力的装置，其特征在于，装置包括：加载组件支撑框架，加载组件支撑框架和试验件均固定设置在振动组件上，振动组件可同时带动加载组件支撑框架和试验件振动；提升施力组件，提升施力组件可移动地设置在加载组件支撑框架上；加载弹性绳组，加载弹性绳组分别与提升施力组件和试验件连接，加载弹性绳组用于在提升施力组件的作用下伸长变形以对试验件施加设定大小的预应力。

进一步地，提升施力组件包括第一连接杆组和施力杆组，施力杆组的一端与第一连接杆组连接，施力杆组的另一端沿竖直方向可移动地设置在加载组件支撑框架上，加载弹性绳组的一端与第一连接杆组连接，加载弹性绳组的另一端与试验件连接。

进一步地，第一连接杆组包括第一U型梁和第一横杆，第一U型梁由依次连接的第一竖板、第一横板和第二竖板组成，第一竖板和第二竖板相互平行且第一竖板的自由端和第二竖板的自由端均沿朝向试验件的方向延伸，施力杆组的一端与第一横板连接，第一横杆的两端分别与第一竖板和第二竖板连接，加载弹性绳组的一端与第一横杆连接。

进一步地，施力杆组包括加载螺杆和螺母，加载螺杆的一端与第一横板连接，加载螺杆的另一端可沿竖直方向移动地设置在加载组件支撑框架上，螺母与加载螺杆的另一端相配合连接。

进一步地，装置还包括第二连接杆组，第二连接杆组与试验件固定连接，加载弹性绳组的一端与第一连接杆组连接，加载弹性绳组的另一端与第二连接杆组连接。

进一步地，第二连接杆组包括第二U型梁和第二横杆，第二U型梁由依次连接的第三竖板、第二横板和第四竖板组成，第三竖板和第四竖板相互平行且第三竖板的自由端和第四竖板的自由端均沿远离试验件的方向延伸，第二横板的两端分别与第一竖板和第二竖板连接，加载弹性绳组的一端与第一横杆连接，加载弹性绳组的另一端与第二横杆连接，第二U型梁与试验件固定连接。

进一步地，加载弹性绳组包括多个弹性绳，多个弹性绳均套设在第一横杆和第二横杆上。

进一步地，加载组件支撑框架包括第一支撑竖梁、支撑横梁和第二支撑竖梁，支撑横梁设置在第一支撑竖梁和第二支撑竖梁之间，第一支撑竖梁和第二支撑竖梁相互平行。

根据本发明的又一方面，提供了一种振动与静力试验方法，振动与静力试验方法使用振动组件以及如上所述的用于在振动试验中施加预应力的装置，试验方法包括：步骤一，测量加载弹性绳组的弹性系数K；步骤二，分别将试验件和加载组件支撑框架固定设置在振动组件上；步骤三，将加载螺杆的一端与第一横板连接，加载螺杆的另一端与加载组件支撑框架连接，并通过螺母将加载螺杆固定在加载组件支撑框架上；步骤四，将加载弹性绳组的一端套设在第一横杆上，并将第一横杆的两端分别与第一竖板和第二竖板连接；将加载弹性绳组的另一端套设在第二横杆上，并将第二横杆的两端分别与第三竖板和第四竖板连接；步骤五，将第二U型梁固定设置在试验件上；步骤六，对第一U型梁施力以使其沿竖直方向在加载组件支撑框架上移动，直至使得加载弹性绳组达到自由状态下的最大长度，测量并记录此时加载弹性绳组的长度；根据设定的预加力F，计算加载弹性绳组应达到的长度变化量△h，△h＝F/K；旋动螺母以通过加载螺杆的移动调整第一U型梁沿竖直方向的位置，使得加载弹性绳组的长度变化量达到△h，此时完成预应力的施加；步骤七，启动振动组件以向试验件施加振动激励，完成静力加载下的振动试验。

进一步地，在步骤一中，加载弹性绳组包括N个弹性绳，测量记录单根弹性绳自由状态下的最大长度h₀米，将标准重量m千克的砝码挂在单根弹性绳上，测量此时单根弹性绳的长度h₁，计算单根弹性绳的弹性系数为k＝mg/(h₁-h₀)，由此可得加载弹性绳组的弹性系数K＝N×k。

应用本发明的技术方案，能够保证加载系统整体与振动组件同步运动，与试验件不产生相对位移，进而保证加载系统整体所施加的静力载荷不随试验件的位移变化，保证静力加载的稳定。此外，通过使用加载弹性绳组进行弹性静力加载，能够减少加载系统整体施加静力载荷对振动的约束和影响，使得试验件的试验环境与真实受力环境一致。进一步地，本发明所提供的装置在进行静力加载时，其所施加的静力载荷仅会作用于试验件本身，而不会传递影响至振动组件，防止振动组件受损。

附图说明

所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本发明的实施例，并与文字描述一起来阐释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了根据本发明的具体实施例提供的用于在振动试验中施加预应力的装置的正视图；

图2示出了根据本发明的具体实施例提供的去除振动台的用于在振动试验中施加预应力的装置的正视图；

图3示出了根据本发明的具体实施例提供的去除振动台的用于在振动试验中施加预应力的装置的结构示意图；

图4示出了根据本发明的具体实施例提供的第一U型梁的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、加载组件支撑框架；11、第一支撑竖梁；12、支撑横梁；13、第二支撑竖梁；20、提升施力组件；21、第一连接杆组；211、第一U型梁；211a、第一竖板；211b、第一横板；211c、第二竖板；212、第一横杆；22、施力杆组；221、加载螺杆；222、螺母；30、加载弹性绳组；40、第二连接杆组；41、第二U型梁；411、第三竖板；412、第二横板；413、第四竖板；42、第二横杆；50、振动组件；51、振动台面；52、振动台；60、试验件；70、振动夹具。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

如图1至图4所示，根据本发明的具体实施例提供了一种用于在振动试验中施加预应力的装置，该装置包括加载组件支撑框架10、提升施力组件20和加载弹性绳组30，加载组件支撑框架10和试验件60均固定设置在振动组件50上，振动组件50可同时带动加载组件支撑框架10和试验件60振动，提升施力组件20可移动地设置在加载组件支撑框架10上，加载弹性绳组30分别与提升施力组件20和试验件60连接，加载弹性绳组30用于在提升施力组件20的作用下伸长变形以对试验件施加设定大小的预应力。

应用此种配置方式，通过将加载组件支撑框架10和试验件60均固定设置在振动组件50上，提升施力组件20和加载弹性绳组30均设置在加载组件支撑框架10上，从而能够保证作为加载系统整体的加载组件支撑框架10、提升施力组件20和加载弹性绳组30与振动组件50同步运动，与试验件60不产生相对位移，进而保证加载系统整体所施加的静力载荷不随试验件60的位移变化，保证静力加载的稳定。此外，通过使用加载弹性绳组30进行弹性静力加载，能够减少加载系统整体施加静力载荷对振动的约束和影响，使得试验件60的试验环境与真实受力环境一致。进一步地，本发明所提供的装置在进行静力加载时，其所施加的静力载荷仅会作用于试验件60本身，而不会传递影响至振动组件50，防止振动组件50受损。本发明所提供的用于在振动试验中施加预应力的装置解决了振动与静力联合试验的关键技术难题，实现了对同时存在振动与静力载荷环境的真实模拟。

进一步地，在本发明中，为了实现对试验件60施加设定的预应力，可将提升施力组件20配置为包括第一连接杆组21和施力杆组22，施力杆组22的一端与第一连接杆组21连接，施力杆组22的另一端沿竖直方向可移动地设置在加载组件支撑框架10上，加载弹性绳组30的一端与第一连接杆组21连接，加载弹性绳组30的另一端与试验件60连接。

应用此种配置方式，当需要对试验件60施加向上的预应力时，施力杆组22相对于加载组件支撑框架10沿竖直方向向上移动，由于加载弹性绳组30的一端与第一连接杆组21连接，加载弹性绳组30的另一端与试验件60连接，因此施力杆组22的向上移动使得加载弹性绳组30受力伸长变形，进而对试验件60产生一定的静态拉力。

进一步地，在本发明中，为了方便装置的安装、制造以及小型化，可将第一连接杆组21配置为包括第一U型梁211和第一横杆212，第一U型梁211由依次连接的第一竖板211a、第一横板211b和第二竖板211c组成，第一竖板211a和第二竖板211c相互平行且第一竖板211a的自由端和第二竖板211c的自由端均沿朝向试验件60的方向延伸，施力杆组22的一端与第一横板211b连接，第一横杆212的两端分别与第一竖板211a和第二竖板211c连接，加载弹性绳组30的一端与第一横杆212连接。

此外，在本发明中，施力杆组22包括加载螺杆221和螺母222，加载螺杆221的一端与第一横板211b连接，加载螺杆221的另一端可沿竖直方向移动地设置在加载组件支撑框架10上，螺母222与加载螺杆221的另一端相配合连接。

作为本发明的一个具体实施例，第一横杆212的两端分别穿设在第一竖板211a和第二竖板211c的圆孔中固定，加载螺杆221的头部设置在第一横板211b的限位孔中，加载螺杆221的螺母222旋紧时，由于加载螺杆221的头部被第一U型梁211上的限位孔限位不能转动，此时将产生螺杆的提升作用，由此带动第一U型梁211和第一横杆212同时向上移动。第一横杆212向上移动导致加载弹性绳组30向上拉，由此产生对试验件60的静态拉力。

进一步地，为了扩大装置的使用范围，可将装置配置为还包括第二连接杆组40，第二连接杆组40与试验件60固定连接，加载弹性绳组30的一端与第一连接杆组21连接，加载弹性绳组30的另一端与第二连接杆组40连接。

应用此种配置方式，通过在装置中配置第二连接杆组40，第二连接杆组40与试验件60固定连接，由此能够实现对各种形状工件施加预应力，而不限制试验件上是否有相应的连接孔。

进一步地，在本发明中，为了方便装置的安装、制造以及小型化，可将第二连接杆组40配置为包括第二U型梁41和第二横杆42，第二U型梁41由依次连接的第三竖板411、第二横板412和第四竖板413组成，第三竖板411和第四竖板413相互平行且第三竖板411的自由端和第四竖板413的自由端均沿远离试验件60的方向延伸，第二横板412的两端分别与第一竖板211a和第二竖板211c连接，加载弹性绳组30的一端与第一横杆212连接，加载弹性绳组30的另一端与第二横杆42连接，第二U型梁41与试验件60固定连接。

作为本发明的一个具体实施例，第二U型梁41可与试验件60直接通过螺栓实现紧固连接，也可通过在第二U型梁41和试验件60之间设置其他的粘结件以实现两者的紧固连接。

进一步地，在本发明中，为了保证静力载荷的稳定加载，可将加载弹性绳组30配置为包括多个弹性绳，多个弹性绳均套设在第一横杆212和第二横杆42上。

作为本发明的一个具体实施例，加载弹性绳组30可选用一定数量的可自由伸长的弹性绳，弹性绳分别在第一横杆212和第二横杆42上回绕，最后在绳头和尾处用卡箍紧固，形成闭环。加载弹性绳组30保证了试验件60在受静力载荷下，不被刚性固定，可正常振动。同时也保证了在试验件60受振动产生的微小位移下，静力载荷不会发生明显变化，保证静力载荷稳定加载。

进一步地，在本发明中，为了提高装置的结构紧凑型及小型化，可将加载组件支撑框架10配置为包括第一支撑竖梁11、支撑横梁12和第二支撑竖梁13，支撑横梁12设置在第一支撑竖梁11和第二支撑竖梁13之间，第一支撑竖梁11和第二支撑竖梁13相互平行。

作为本发明的一个具体实施例，加载组件支撑框架10是将加载系统固定在振动组件50的连接部件，也是静力加载的承力部件。加载组件支撑框架10设置成门型，第一支撑竖梁11和第二支撑竖梁13的底部与振动组件50通过螺栓固定连接，支撑横梁12顶部开孔，加载螺杆221的另一端从孔里穿出，通过螺母222与支撑横梁12固紧。此处所说的固紧是指限制加载螺杆221在水平方向以及沿竖直方向向下的移动，而不限制加载螺杆沿竖直方向向上的移动。加载螺杆221与支撑横梁12上的孔以及第一横板211b上的孔之间均为间隙配合。

此外，在本发明中，如图1所示，振动组件50包括振动台面51和振动台52，振动台52驱动振动台面51上下振动，试验件60通过振动夹具70固定设置在振动台面51上，由此能够给试验件60施加振动激励。

根据本发明的另一方面，提供了一种振动与静力试验方法，该振动与静力试验方法使用振动组件50以及如上所述的用于在振动试验中施加预应力的装置，试验方法包括：步骤一，测量加载弹性绳组30的弹性系数K；步骤二，分别将试验件60和加载组件支撑框架10固定设置在振动组件50上；步骤三，将加载螺杆221的一端与第一横板211b连接，加载螺杆221的另一端与加载组件支撑框架10连接，并通过螺母222将加载螺杆221固定在加载组件支撑框架10上；步骤四，将加载弹性绳组30的一端套设在第一横杆212上，并将第一横杆212的两端分别与第一竖板211a和第二竖板211c连接；将加载弹性绳组30的另一端套设在第二横杆42上，并将第二横杆42的两端分别与第三竖板411和第四竖板413连接；步骤五，将第二U型梁41固定设置在试验件60上；步骤六，对第一U型梁211施力以使其沿竖直方向在加载组件支撑框架10上移动，直至使得加载弹性绳组30达到自由状态下的最大长度，测量并记录此时加载弹性绳组30的长度；根据设定的预加力F，计算加载弹性绳组30应达到的长度变化量△h，△h＝F/K；旋动螺母222以通过加载螺杆的移动调整第一U型梁211沿竖直方向的位置，使得加载弹性绳组30的长度变化量达到△h，此时完成预应力的施加；步骤七，启动振动组件50以向试验件60施加振动激励，完成静力加载下的振动试验。

其中，步骤三所述的通过螺母222将加载螺杆221固定在加载组件支撑框架10上，此处所提到的固定是指限制加载螺杆221在水平方向以及沿竖直方向向下的移动，而不限制加载螺杆沿竖直方向向上的移动。加载螺杆221与支撑横梁12上的孔以及第一横板211b上的孔之间均为间隙配合。

应用本发明的试验方法，能够实现对同时存在振动与静力载荷环境的真实模拟。通过设计新型的小型化静力加载装置，简化了传统的加载方法。通过采用弹性加载和将加载装置整体固定于振动组件的方法，保证了静力载荷不随试验件振动产生的位移而变化，从而实现在振动过程中静力加载稳定，此外，该方法合理避免了对试验件的刚性约束，消除了静力加载对振动的影响，也使静态加载不会作用于振动台部件而损坏振动台。

进一步地，在步骤一中，为了获取加载弹性绳组30的弹性系数，可将加载弹性绳组30配置为包括N个弹性绳，测量记录单根弹性绳自由状态下的最大长度h₀米，将标准重量m千克的砝码挂在单根弹性绳上，测量此时单根弹性绳的长度h₁，计算单根弹性绳的弹性系数为k＝mg/(h₁-h₀)，由此可得加载弹性绳组30的弹性系数K＝N×k。

为了对本发明有进一步地了解，下面结合图1至图4对本发明的用于在振动试验中施加预应力的装置以及振动与静力试验方法进行详细说明。

如图1至图4所示，作为本发明的一个具体实施例，用于在振动试验中施加预应力的装置包括加载组件支撑框架10、提升施力组件20、第二连接杆组40和加载弹性绳组30，加载组件支撑框架10和试验件60均固定设置在振动组件50上，提升施力组件20包括第一U型梁211、第一横杆212、加载螺杆221和螺母222，第二连接杆组40包括第二U型梁41和第二横杆42，加载弹性绳组30包括多个弹性绳。当需要对试验件60进行静力与振动的联合试验时，按照以下步骤进行。

步骤一，测量记录单根弹性绳自由状态下的最大长度h₀米，将标准重量m千克的砝码挂在单根弹性绳上，测量此时单根弹性绳的长度h₁，计算单根弹性绳的弹性系数为k＝mg/(h₁-h₀)，由此可得加载弹性绳组30的弹性系数K＝N×k。

步骤二，将试验件60通过振动夹具70固定设置在振动组件50的振动台面51上，然后将加载组件支撑框架10底部通过螺栓与振动组件50的振动台面51固定连接；

步骤三，将加载螺杆221穿过第一U型梁211的通孔从下向上穿出，穿过加载组件支撑框架10顶部的支撑横梁12上对应的孔，以使加载螺杆221的一端与第一横板211b连接，加载螺杆221的另一端与加载组件支撑框架10连接，并通过螺母222将加载螺杆221固定在加载组件支撑框架10上；

步骤四，将加载弹性绳组30的一端套设在第一横杆212上，并将第一横杆212的两端分别与第一竖板211a和第二竖板211c上的孔配合安装；将加载弹性绳组30的另一端套设在第二横杆42上，并将第二横杆42的两端分别与第三竖板411和第四竖板413上的孔配合安装；

步骤五，将第二U型梁41与试验件60上通过螺栓连接固定；

步骤六，对第一U型梁211施力以使其沿竖直方向在加载组件支撑框架10上移动，直至使得加载弹性绳组30达到自由状态下的最大长度，测量并记录此时加载弹性绳组30的长度；根据设定的预加力F，计算加载弹性绳组30应达到的长度变化量△h，△h＝F/K；旋动螺母222以通过加载螺杆的移动调整第一U型梁211沿竖直方向的位置，使得加载弹性绳组30的长度变化量达到△h，此时完成预应力的施加；

步骤七，启动振动组件50以向试验件60施加振动激励，完成静力加载下的振动试验。

综上所述，本发明提供了一种可在振动试验中对试验件施加预应力的加载装置。本发明的装置的作用是对处于往复振动状态的试验件施加一个稳定的静态力载荷，并保证试验件不因力载荷而受到刚性的位移约束，影响振动。该装置与振动试验系统结合可以真实模拟同时有静力载荷和振动载荷的力学环境。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于在振动试验中施加预应力的装置，其特征在于，所述装置包括：

加载组件支撑框架(10)，所述加载组件支撑框架(10)和试验件均固定设置在振动组件上，所述振动组件可同时带动所述加载组件支撑框架(10)和试验件振动；

提升施力组件(20)，所述提升施力组件(20)可移动地设置在所述加载组件支撑框架(10)上；

加载弹性绳组(30)，所述加载弹性绳组(30)分别与所述提升施力组件(20)和试验件连接，所述加载弹性绳组(30)用于在所述提升施力组件(20)的作用下伸长变形以对所述试验件施加设定大小的预应力。

2.根据权利要求1所述的用于在振动试验中施加预应力的装置，其特征在于，所述提升施力组件(20)包括第一连接杆组(21)和施力杆组(22)，所述施力杆组(22)的一端与所述第一连接杆组(21)连接，所述施力杆组(22)的另一端沿竖直方向可移动地设置在所述加载组件支撑框架(10)上，所述加载弹性绳组(30)的一端与所述第一连接杆组(21)连接，所述加载弹性绳组(30)的另一端与所述试验件连接。

3.根据权利要求2所述的用于在振动试验中施加预应力的装置，其特征在于，所述第一连接杆组(21)包括第一U型梁(211)和第一横杆(212)，所述第一U型梁(211)由依次连接的第一竖板(211a)、第一横板(211b)和第二竖板(211c)组成，所述第一竖板(211a)和所述第二竖板(211c)相互平行且所述第一竖板(211a)的自由端和所述第二竖板(211c)的自由端均沿朝向所述试验件的方向延伸，所述施力杆组(22)的一端与所述第一横板(211b)连接，所述第一横杆(212)的两端分别与所述第一竖板(211a)和所述第二竖板(211c)连接，所述加载弹性绳组(30)的一端与所述第一横杆(212)连接。

4.根据权利要求3所述的用于在振动试验中施加预应力的装置，其特征在于，所述施力杆组(22)包括加载螺杆(221)和螺母(222)，所述加载螺杆(221)的一端与所述第一横板(211b)连接，所述加载螺杆(221)的另一端可沿竖直方向移动地设置在所述加载组件支撑框架(10)上，所述螺母(222)与所述加载螺杆(221)的另一端相配合连接。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的用于在振动试验中施加预应力的装置，其特征在于，所述装置还包括第二连接杆组(40)，所述第二连接杆组(40)与试验件固定连接，所述加载弹性绳组(30)的一端与所述第一连接杆组(21)连接，所述加载弹性绳组(30)的另一端与所述第二连接杆组(40)连接。

6.根据权利要求5所述的用于在振动试验中施加预应力的装置，其特征在于，所述第二连接杆组(40)包括第二U型梁(41)和第二横杆(42)，所述第二U型梁(41)由依次连接的第三竖板(411)、第二横板(412)和第四竖板(413)组成，所述第三竖板(411)和所述第四竖板(413)相互平行且所述第三竖板(411)的自由端和所述第四竖板(413)的自由端均沿远离所述试验件的方向延伸，所述第二横板(412)的两端分别与所述第一竖板(211a)和所述第二竖板(211c)连接，所述加载弹性绳组(30)的一端与所述第一横杆(212)连接，所述加载弹性绳组(30)的另一端与所述第二横杆(42)连接，所述第二U型梁(41)与所述试验件固定连接。

7.根据权利要求6所述的用于在振动试验中施加预应力的装置，其特征在于，所述加载弹性绳组(30)包括多个弹性绳，多个所述弹性绳均套设在所述第一横杆(212)和所述第二横杆(42)上。

8.根据权利要求7所述的用于在振动试验中施加预应力的装置，其特征在于，所述加载组件支撑框架(10)包括第一支撑竖梁(11)、支撑横梁(12)和第二支撑竖梁(13)，所述支撑横梁(12)设置在所述第一支撑竖梁(11)和所述第二支撑竖梁(13)之间，所述第一支撑竖梁(11)和所述第二支撑竖梁(13)相互平行。

9.一种振动与静力试验方法，其特征在于，所述振动与静力试验方法使用振动组件以及如权利要求1至8中任一项所述的用于在振动试验中施加预应力的装置，所述试验方法包括：

步骤一，测量加载弹性绳组(30)的弹性系数K；

步骤二，分别将试验件和加载组件支撑框架(10)固定设置在振动组件上；

步骤三，将加载螺杆(221)的一端与第一横板(211b)连接，加载螺杆(221)的另一端与加载组件支撑框架(10)连接，并通过螺母(222)将加载螺杆(221)固定在加载组件支撑框架(10)上；

步骤四，将加载弹性绳组(30)的一端套设在第一横杆(212)上，并将第一横杆(212)的两端分别与第一竖板(211a)和第二竖板(211c)连接；将加载弹性绳组(30)的另一端套设在第二横杆(42)上，并将第二横杆(42)的两端分别与第三竖板(411)和第四竖板(413)连接；

步骤五，将第二U型梁(41)固定设置在试验件上；

步骤六，对第一U型梁(211)施力以使其沿竖直方向在所述加载组件支撑框架(10)上移动，直至使得所述加载弹性绳组(30)达到自由状态下的最大长度，测量并记录此时所述加载弹性绳组(30)的长度；根据设定的预加力F，计算所述加载弹性绳组(30)应达到的长度变化量△h，△h＝F/K；旋动螺母(222)以通过所述加载螺杆的移动调整第一U型梁(211)沿竖直方向的位置，使得所述加载弹性绳组(30)的长度变化量达到△h，此时完成预应力的施加；

步骤七，启动振动组件以向试验件施加振动激励，完成静力加载下的振动试验。

10.根据权利要求9所述的振动与静力试验方法，其特征在于，在所述步骤一中，加载弹性绳组(30)包括N个弹性绳，测量记录单根所述弹性绳自由状态下的最大长度h₀米，将标准重量m千克的砝码挂在单根所述弹性绳上，测量此时单根所述弹性绳的长度h₁，计算单根所述弹性绳的弹性系数为k＝mg/(h₁-h₀)，由此可得所述加载弹性绳组(30)的弹性系数K＝N×k。