CN110346223B - 一种弯剪耦合试验装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种弯剪耦合试验装置。该弯剪耦合试验装置包括主动杆、被动杆、第一基座、加弯机构、加剪机构和第二基座。本发明的弯剪耦合试验装置具有特殊构造,操作人员仅需通过在试验装置的一端施加一定范围内的角度转动位移载荷,即可将该载荷转化为试验件上的弯剪耦合载荷。本发明的弯剪耦合试验装置耦合加载简单,且机构紧凑、占地空间小。

Description

一种弯剪耦合试验装置
技术领域
本发明涉及试验测试工具领域,特别是涉及一种弯剪耦合试验装置。
背景技术
为了保证受力部件的工作性能能够满足要求,工程人员需要对进行常规弯曲试验、常规剪切试验以及弯剪耦合试验。以下结合附图1-3说明上述各试验。
常规弯曲试验
测定材料承受弯曲载荷时的力学特性的试验,是材料机械性能试验的基本方法之一。弯曲试验主要用于测定脆性和低塑性材料(如铸铁、高碳钢、工具钢等)的抗弯强度并能反映塑性指标的挠度。弯曲试验还可用来检查材料的表面质量。
如图1所示,弯曲试验在万能材料机上进行。根据载荷加载点的数量,弯曲试验的载荷方式可分成三点弯曲和四点弯曲。试样的截面有圆形和矩形,试验时的跨距一般为直径的10倍。对于脆性材料弯曲试验一般只产生少量的塑性变形即可破坏,而对于塑性材料则不能测出弯曲断裂强度,但可检验其延展性和均匀性展性和均匀性。塑性材料的弯曲试验称为冷弯试验。试验时将试样加载,使其弯曲到一定程度,观察试样表面有无裂缝。
常规剪切试验
剪切性能是材料力学性能的重要组成部分。以复合材料为例,材料的剪切性能测试可采用ASTM标准测试方法。对于ASTM标准测试方法的测试设备可参阅图2,其包括测试机承接器1、下夹持器2、上夹持器3、调节卡抓5和试样校准销6。其中上夹持3具有线性轴承,轴承支撑于轴承支撑柱4上。进行剪切试验时,只需调节调节调节卡爪5上的蝶形螺钉即可。然而,但该方法只适用于小试样的纯剪切性能测试。
对于较大尺寸的平板结构,测试其剪切性能可使用如图3所示的试验装置。试验装置由4条横梁8组成,横梁8之间铰接,试验件9的四条边分别与4条横梁8螺栓连接,在横梁8组成四边形的两个对角10位置分别施加方向相反的拉伸载荷。该试验方法稳定可靠,但仅适用于平板结构的纯剪切性能测试。
弯剪耦合试验
多数情况下,诸如飞机结构中的翼梁等工程部件,其在工作环境下承受的载荷情况较为复杂,需要同时承受弯曲载荷和剪切载荷。飞机翼梁的受力情况可参见图4。此时,图1-3所示试验设备显然不能不能满足翼梁的弯曲耦合试验要求,因此需要设计弯剪耦合加载装置。
图5是一种常用的弯剪耦合试验装置。根据试验要求,通过施加图示方向的力F1、F2即可完成弯剪耦合试验。然而,对于该类装置,其需要在试验件前后方向设置多个可以在A方向以及A’方向施加力量的牵引部件,以此对试验件进行定位,避免试验件在前后方向发生摆动,影响实验结果。因此该弯剪耦合试验装置需要较大的操作空间和试验场地,仅适用于较大型试验件的弯矩和剪力耦合加载。此外,该类试验夹具复杂且重用性较差。
发明内容
本发明针对以上现有技术中存在的问题,提供了一种弯剪耦合试验装置,其包括主动杆、被动杆、第一基座、加弯机构、加剪机构和第二基座。其中,主动杆沿其长度方向依次设有第一铰接轴、第二铰接轴和驱动轴,且主动杆被构造成能够绕第一铰接轴转动。被动杆包括设置于正面的正面铰接轴和设置于背面的多个背面铰接轴,其中,被动杆被构造成在主动杆绕第一铰接轴转动而进行加载作业时,由驱动轴驱动而使得多个背面铰接轴中的至少一个能够绕正面铰接轴转动。正面铰接轴铰接固定于第一基座。加弯机构包括多个分别铰接固定于对应的背面铰接轴的固定单元,固定单元用于固定试验件的一端。加剪机构铰接固定于第二铰接轴,且被构造成在加载作业时对多个固定单元中的至少一个施加推力。第二基座用于固定试验件的另一端。
根据本发明的一种优选实施方式,弯剪耦合试验装置还包括可套设于背面铰接轴的滑块,固定单元设有可滑动地固定滑块的第一通孔,第一通孔的截面尺寸被构造成略大于滑块的截面尺寸,由此保证主动杆进行加载作业时,所有背面铰接轴能够绕正面铰接轴转动。
根据本发明的另一种优选实施方式,主动杆沿其长度方向设有多个容纳孔,驱动轴被构造成能够可拆装地固定于容纳孔。
根据本发明的另一种优选实施方式,主动杆沿与主动杆的长度方向大致成垂直关系的高度方向设有多个容纳孔。
根据本发明的另一种优选实施方式,弯剪耦合试验装置还包括第一顶块,第一顶块固定于驱动轴且被构造成在主动杆进行加载作业时,由第一顶块直接抵接被动杆。
根据本发明的另一种优选实施方式,多个固定单元中的至少一个设有限位加剪机构的限位机构,限位机构被构造成在主动杆进行加载作业时,加剪机构无法绕第二铰接轴转动。
根据本发明的另一种优选实施方式,加剪机构朝向固定单元的一面设有凸出部,限位机构为沿固定单元的下端面向下凸起的凸起部,凸出部被构造成在主动杆进行加载作业时抵接凸起部。
根据本发明的另一种优选实施方式,加剪机构朝向固定单元的一面设有凸出部,限位机构为用于容纳凸出部的限位孔。
根据本发明的另一种优选实施方式,加剪机构包括铰接固定于第二铰接轴的第二顶块和可固定于第二顶块的上端面的加剪固定板。
根据本发明的另一种优选实施方式,主动杆为T型构件。
根据本发明的另一种优选实施方式,沿被动杆的厚度方向看,正面铰接轴的轴心与背面铰接轴的轴心位于同一直线。
根据本发明的另一种优选实施方式,弯剪耦合试验装置还包括第三基座,第一铰接轴可转动地固定于第三基座。
根据本发明的另一种优选实施方式,固定单元为板状件且包括用于夹持试验件的第一夹持槽以及与第一夹持槽连通且沿固定单元的厚度方向延伸的螺纹孔,第一夹持槽的延伸方向大致垂直于固定单元的厚度方向。
根据本发明的另一种优选实施方式,固定单元为板状件且包括用于夹持试验件的第一夹持槽以及且沿固定单元的厚度方向延伸且穿过第一夹持槽的第二通孔,第一夹持槽的延伸方向大致垂直于固定单元的厚度方向。
根据本发明的另一种优选实施方式,背面铰接轴包括设置于外缘且用于容纳卡环的凹槽部。
根据本发明的另一种优选实施方式,第二基座包括用于夹持试验件的第二夹持槽。
根据本发明的一种弯剪耦合试验装置,其包括主动杆、被动杆、第一基座、加弯机构、加剪机构和第二基座。本发明的弯剪耦合试验装置具有特殊构造,操作人员仅需通过在试验装置的一端施加一定范围内的角度转动位移载荷,即可将该载荷转化为试验件上的弯剪耦合载荷。本发明的弯剪耦合试验装置耦合加载简单,且机构紧凑、占地空间小。
附图说明
为了更好地理解本发明的上述及其他目的、特征、优点和功能,可以参考附图中所示的优选实施方式。附图中相同的附图标记指代相同的部件。本领域技术人员应该理解,附图旨在示意性地阐明本发明的优选实施方式,对本发明的范围没有任何限制作用,图中各个部件并非按比例绘制。
图1是现有技术中的常规弯曲试验的原理图;
图2是现有技术中的一种常规剪切试验的原理图;
图3是现有技术中的另一种常规剪切试验的原理图;
图4是示出飞机翼梁受力情况的示意图;
图5是现有技术中的一种常规弯剪耦合试验的工作原理图;
图6是根据本发明的一个优选实施方式的弯剪耦合试验装置的立体示意图,其已装配试验件;
图7是图6的正视图;
图8是根据本发明的一个优选实施方式的弯剪耦合试验装置的工作原理图;
图9是图6的俯视图;
图10-18是分别示出根据本发明的一个优选实施方式的弯剪耦合试验装置的部分结构的立体示意图;
图19是根据本发明的一个优选实施方式的弯剪耦合试验装置的分解图;
图20是图6的正视图。
附图标记说明:
1:测试机承接器 2:下夹持器 3:上夹持器
4:轴承支撑柱 5:调节卡抓 6:试样校准销
7:底座 8:横梁 9:试验件
10:对角加载耳片
100:弯剪耦合试验装置 110:主动杆 120:被动杆
130:第一基座 140:加弯机构 150:加剪机构
160:第二基座 170:试验件 111:第一铰接轴
112:第二铰接轴 113:驱动轴 114:容纳孔
115:第一顶块 116:第三基座 117:第一夹头
118:夹板 119:第三通孔 121:正面铰接轴
122:背面铰接轴 123:滑块 124:卡环
141:凸起部 142:第二通孔 143:第一通孔
151:加剪固定板 152:第二顶块 1510:凸出部
180:第二夹头 181:第一紧固销 182:第二紧固销
具体实施方式
接下来将参照附图详细描述本发明的弯剪耦合试验装置。这里所描述的仅仅是根据本发明的优选实施方式,本领域技术人员可以在所述优选实施方式的基础上想到能够实现本发明的其他方式,所述其他方式同样落入本发明的范围。
在以下的具体描述中,方向性的术语,例如“左”、“右”、“上”、“下”、“前”、“后”、“水平”、“竖直”等,参考附图中描述的方向使用。本发明的实施例的部件可被置于多种不同的方向,方向性的术语是用于示例的目的而非限制性的。
参见图6-19,其中,图6示出了根据本发明的一个优选实施方式的弯剪耦合试验装置的立体结构,为了便于说明其工作原理,其亦示出试验件;图7为图6的正视图;图8为弯剪耦合试验装置的工作原理图;图9为图6的俯视图;图10示出了根据本发明的一个优选实施方式的主动杆的部分结构,其未示出第一铰接轴和驱动轴;图11示出了根据图11的主动杆的总体结构,其同时示出了设置于第二铰接轴上的第二顶块;图12示出了根据本发明的一个优选实施方式的被动杆的正面结构;图13示出了图12的被动杆的背面结构;图14从背面方向示出装配了滑块以及卡环的被动杆;图15、16分别从正面方向和背面方向示出弯剪耦合试验装置的部分结构,其意在示出驱动轴—被动杆—加弯机构—试验件之间的结构关系以及载荷传递方式;图17从正面方向示出弯剪耦合试验装置的部分结构,其意在示出加弯机构—加剪机构—试验件之间的结构关系以及载荷传递方式;图18从背面方向示出加剪机构的加剪固定板;图19为弯剪耦合试验装置的分解图;图20为图6的正视图,其用于示出弯剪耦合装置的各组件间的位置关系。
如图6-19所示,根据本发明的弯剪耦合试验装置100包括主动杆110、被动杆120、第一基座130、加弯机构140、加剪机构150和第二基座160等。
参见图6-11并结合图19,主动杆110沿其长度方向依次设有第一铰接轴111、第二铰接轴112和驱动轴113。主动杆110能够以第一铰接轴111为中心进行转动。在一种实施方式中,第一铰接轴111铰接固定于第三基座116。主动杆110优选为图12-16所示的T形构造或者未示出的长条形平板构造等。
参见图12-16并结合图6-9、19,被动杆120包括设置于正面的正面铰接轴121和设置于背面的2个背面铰接轴122。其中,当主动杆110进行加载作业时,也即,在图7所示的箭头A处施加载荷而使得主动杆110沿箭头A方向(逆时针方向)绕第一铰接轴111转动时,主动杆110带动驱动轴113转动上移,并由此驱动被动杆120以正面铰接轴121为中心转动(逆时针转动)。被动杆120转动使得2个背面铰接轴122分别绕正面铰接轴121转动。
参见图15-17,并结合图6-9、19,加弯机构140包括2个分别铰接固定于对应的背面铰接轴122的固定单元。2个固定单元上下布置,共同固定试验件170的一端。试验件170的另一端固定如图6-9、19所示的第二基座160上。对于根据本发明的一个优选实施方式的加剪机构150,可参见图17-19。其中,加剪机构150包括分别布置在试验件170的两个端面的两块平板件。每个平板件的厚度方向(也即朝向上分别设有两个凸起的凸出部1510。凸出部1510可以是图18中所示的台阶构造,也可以是未示出的圆柱状、多棱柱等柱状构造等。需要说明的是,固定单元可以设置成大于2个的其他数量,而根据固定单元的数量,台阶部也应设置成对应的数量。对应地,用于将载荷分别传递至各个固定单元的背面铰接轴122也设置为大于2个的其他数量。
参见图17并结合图6-16、19,加剪机构150铰接固定于第二铰接轴112。多个固定单元中的至少一个设有限位加剪机构150的限位机构,限位机构被构造成在主动杆110进行加载作业时,加剪机构150无法绕第二铰接轴112转动。具体地,参见图15-7、19,并结图6,限位机构为沿固定单元的下端面向下凸起的凸起部141。
以下根据附图6-19,说明根据本发明的弯剪耦合机构的工作原理,当在主动杆110远离第一铰接轴111的一端施加载荷使其逆时针(图7的箭头A方向)转动时,加剪机构150、驱动轴113被向上抬升;驱动轴113抬升使得被动杆120绕正面铰接轴121逆时针转动,此时被动杆120的背面铰接轴122也以正面铰接轴121为中心转动;当背面铰接轴122带动固定单元以正面铰接轴121为中心转动至凸出部1510抵接凸起部141时,加剪机构150无法相对于固定单元的下端面滑动,也即,加剪机构150无法绕第二铰接轴112转动,此时,加剪机构150借助于凸出部1510而向上顶起固定单元,由此加剪机构150通过固定单元而对试验件170施加剪切载荷;在固定单元以正面铰接轴121为中心转动的同时,上部的固定单元对试验件170的上部施加压力,而下部的固定单元对试验件170的下部施加拉力,两个固定单元协同作用使得加弯机构140对试验件170施加弯曲载荷。由以上可知,操作人员仅需在主动杆施加一个载荷,即可实现对试验件170施加弯曲载荷和剪切载荷以进行弯剪耦合试验。
参见图9-11并结合图19,在一种实施方式中,主动杆110沿其长度方向设有第三通孔119、第二铰接轴112。第一铰接轴111的一端设有第二夹头180,第一铰接轴111穿过第三通孔119而固定于主动杆110。第二铰接轴112则与主动杆110的主体部分一体成型。可以理解的是,第二铰接轴112也可以通过与第一铰接轴111类似的方式固定于主动杆110;而第一铰接轴111也可以与主动杆110一体成型。本领域技术人员可以理解,保证第一铰接轴111、第二铰接轴112能够与主动杆110的主体部分彼此固定或一体形成的任意构造均属于本发明的保护范围。
进一步参见图17、19,在一种更优选的实施方式中,弯剪耦合试验装置100仅进一步设置套设于背面铰接轴122的滑块123。固定单元设有可滑动地固定滑块123的第一通孔143。第一通孔143的截面尺寸被构造成略大于滑块123的截面尺寸,由此保证主动杆110进行加载作业时,所有背面铰接轴122能够绕正面铰接轴121转动。有利的是,进一步设置上述滑块123和第一通孔143后,在进行加载作业时,不同位置处的背面铰接轴122可以自由地带动与其连接的固定单元,使得固定单元自由地施加压力或拉力于试验件170,避免在设置仅可以容纳背面铰接轴122的实施方式中,加剪机构150在向上顶起某个固定单元的情况下,该固定单元被加剪机构150顶住无法绕正面铰接轴121转动,使其无法对试验件170施加压力或拉力,进而使得弯剪耦合机构所能施加的剪切载荷量值较小的情况发生。第一通孔143与滑块123的尺寸关系,本领域技术人员根据各背面铰接轴122与正面铰接轴121的位置关系可以合理调节。
为了将背面铰接轴122可靠地固定于在滑块123上,如图14、17所示,在一优选实施方式中,背面铰接轴122在其外缘处设有用于容纳卡环124的凹槽部。当背面铰接轴122穿过滑块123后,将卡环124套设于卡环124即可防止滑块123脱落。
进一步参见图10-11、19,在一种更优选的实施方式中,主动杆110沿其长度方向设有多个容纳孔114,驱动轴113被构造成能够可拆装地固定于容纳孔114。根据弯剪耦合试验需求,操作人员可将驱动轴113固定于不同位置处的容纳孔114,由此施加不同的弯曲载荷、剪切载荷。
容纳孔114除了沿主动杆110的长度方向布置多个,还可以沿与主动杆110的长度方向大致成垂直关系的高度方向设有多个,由此形成的行列交错的容纳孔114。
对于驱动轴113的结构,在一种实施方式中,可参见图19并结合图6、9、11、16,驱动轴113的一端设有第一夹头117,第一夹头117上设有与容纳孔114匹配的螺纹孔。此外,弯剪耦合试验装置100设有夹板118,夹板118亦布置有与容纳孔114匹配的孔。固定时,将第二紧固销182(螺钉结构)依次穿过夹板118、容纳孔114并拧入第一夹头117上。该种方式中,有利的是,驱动轴113能够较为牢靠地固定于主动杆110,进行加载试验时,驱动轴113因此不会相对于主动杆110发生任何移位,施加在主动杆110的载荷能够更为精确地传递至试验件170。
参见图1-7、11,在一优选实施方式中,弯剪耦合试验装置100可进一步设置第一顶块115。第一顶块115可拆接地固定于驱动轴113。由此,主动杆110进行加载作业时,驱动轴113经由第一顶块115驱动被动杆120。
参见图7、17,在一优选实施方式中,加剪机构150包括铰接固定于第二铰接轴112的第二顶块152和可固定于第二顶块152的上端面的加剪固定板151。
参见图17,其中沿被动杆120的厚度方向看,正面铰接轴121的轴心与背面铰接轴122的轴心优选地设置位于同一直线(为了清楚表示正面铰接轴121与背面铰接轴122的关系,背面铰接轴122在图17中用虚线表示)。更优选地,可将两个背面铰接轴122设置成与正面铰接轴121的间距相同。可以理解的是,根据试验件170的尺寸大小情况,优选地将背面铰接轴122设置成大于2个的偶数个,且以正面铰接轴121为中心上下对称布置。更优选地,可将所有的正面铰接轴121的轴心、正面铰接轴121的轴心设置成位于同一直线上。
参见图6-7、15-17并结合图19,在一种实施方式中,固定单元为上述图中示出的板状件,其包括用于夹持试验件170的第一夹持槽以及且沿固定单元的厚度方向延伸且穿过第一夹持槽的第二通孔142142。其中,第一夹持槽的延伸方向大致垂直于固定单元的厚度方向。第一紧固销181为螺钉或其他柱状构件,固定时,将第一紧固销181依次穿过固定单元一个端面上的第二通孔142、试验件170、另一个端面上的第二通孔142。有利的是,在该种实施方式中,剪切载荷能够最佳地传递至试验件170。需要说明的是,上述附图中的第一夹持槽是适应于平板结构的构造,实际上,根据待进行弯剪耦合试验的结构特点,第一夹持槽的形状可任意设置。例如,针对图4所示的飞机翼梁,第一夹持槽可具有“[”、“┐”或者“└”的截面形状,由此保证第一夹持槽紧贴并固定飞机翼梁样板。
与上述第一夹持槽类似,在第二基座160上可设置第二夹持槽。固定时,将试验件170的一端放置于第二夹持槽即可。
为了清楚示出根据本发明的最优实施方式的弯剪耦合试验装置100的工作原理及效果,以下结合附图、公式等进一步给予说明。
参见图10并结合图8,根据杠杆原理可知:
Figure BDA0002116869610000111
Figure BDA0002116869610000112
上述公式中,u1为主动杆110的载荷加载处的移动距离;u2为驱动轴113的移动距离;a为沿主动杆110的长度方向,第一铰接轴111和载荷加载处之间的距离;b为沿上述长度方向第一铰接轴111和第一顶块115之间的距离;c是沿上述长度方向,第二铰接轴112和第一铰接轴111之间的距离。
假设u1=1mm,在设置成“a=910mm,b=483mm,c=198mm”的情况下,根据上述公式可得u2=0.531mm,u3=0.218mm。
参见图20,可得:
试验件170弯曲转动的角度为:
Figure BDA0002116869610000113
弯曲转动导致的试验件170最大拉/压应变为:
Figure BDA0002116869610000114
对试验件170造成的剪应变为:
Figure BDA0002116869610000115
上述公式中,d为沿主动杆110的长度方向,背面铰接轴122(正面铰接轴121)和驱动轴113之间的距离;m为两个背面铰接轴122之间的距离;n为第二基座160的夹持端与加弯机构140的夹持端之间的距离;g为第二基座160的夹持端与加剪机构150的加载端之间的距离。
在设置成“d=173mm,g=173mm,m=160mm,n=150mm”的情况下,
Figure BDA0002116869610000121
Figure BDA0002116869610000122
在对本发明中的试验装置开展有限元分析,计算得出的最大剪应变为887με,参考《实用飞机结构应力分析及尺寸设计手册》6.5节“梁的剪应力”,截面平均剪应力为887/1.5=591με,与上述通过公式计算得出的630με的结果相当。而有限元计算得出的最大拉应变为1696με,该数值也与采用上述通过公式计算得出的1637με的结果相当。因此,本发明的弯剪耦合试验装置100能够实现设计要求的弯剪耦合试验。
虽然以上说明对本发明进行详细的说明,然而本领域技术人员可以理解,上述说明书内容并不能涵盖体现本发明构思的所有实施方案。除了以上实施方式,本发明还涉及其他实施方式,在将以上实施方式的部分部件或结构替换为等同方式后,亦能实现本发明的弯剪耦合试验。
例如,加剪机构150朝向固定单元的一面设有凸出部1510,限位机构为用于设置于加弯机构140的固定单元上的容纳凸出部1510的限位孔。在该示例中,凸出部1510优选为柱状结构。凸出部1510可设置一个或多个。
此外,在一种实施方式中,固定单元可设为板状件,板状件包括用于夹持试验件170的第一夹持槽,以及与第一夹持槽连通且沿固定单元的厚度方向延伸的螺纹孔。第一夹持槽的延伸方向大致垂直于固定单元的厚度方向。第一紧固销181为螺钉结构,固定时,将第一紧固销181拧入螺纹孔并紧紧地抵接试验件170。
被动杆120也可以替换为其他形式。例如,沿第一基座130的厚度方向看,可将一个背面铰接轴122设置成与正面铰接轴121同心。背面铰接轴122也可设为奇数个。
驱动轴113亦可以与主动杆110一体成型,在此情况下,弯剪耦合试验的载荷仅可以通过施加于主动杆110的载荷来调节。此外,基于简化操作过程的目的,驱动轴113也可以设置成一端设有第一夹头117,使用时,将驱动轴113直接穿过容纳孔114即可。本领域技术人员应当理解,上述示例仅为列举性的驱动轴113固定方式,任意一种可将驱动轴113固定于主动杆110的方式应视为落入本发明的保护范围之内。
综上可知,本发明的弯剪耦合试验装置100包括主动杆110、被动杆120、第一基座130、加弯机构140、加剪机构150和第二基座160。操作人员仅需通过在试验装置的一端施加一定范围内的角度转动位移载荷,即可将该载荷转化为试验件170上的弯剪耦合载荷。本发明的弯剪耦合试验装置100耦合加载简单,且机构紧凑、占地空间小。
本发明的保护范围仅由权利要求限定。得益于本发明的教导,本领域技术人员容易认识到可将本发明所公开结构的替代结构作为可行的替代实施方式,并且可将本发明所公开的实施方式进行组合以产生新的实施方式,它们同样落入所附权利要求书的范围内。

Claims (15)

1.一种弯剪耦合试验装置,其特征在于,所述弯剪耦合试验装置包括:
主动杆,所述主动杆沿其长度方向依次设有第一铰接轴、第二铰接轴和驱动轴,且所述主动杆被构造成能够绕所述第一铰接轴转动;
被动杆,所述被动杆包括设置于正面的正面铰接轴和设置于背面的多个背面铰接轴,其中,所述被动杆被构造成在所述主动杆绕所述第一铰接轴转动而进行加载作业时,由所述驱动轴驱动而使得所述多个背面铰接轴中的至少一个能够绕所述正面铰接轴转动;
第一基座,所述正面铰接轴铰接固定于第一基座;
加弯机构,所述加弯机构包括多个分别铰接固定于对应的背面铰接轴的固定单元,所述固定单元用于固定试验件的一端;
加剪机构,所述加剪机构铰接固定于所述第二铰接轴,且被构造成在所述加载作业时对多个固定单元中的至少一个施加推力;以及
第二基座,所述第二基座用于固定所述试验件的另一端;
其中,多个所述固定单元中的至少一个设有限位所述加剪机构的限位机构,所述限位机构被构造成在所述主动杆进行所述加载作业时,所述加剪机构无法绕所述第二铰接轴转动。
2.根据权利要求1所述的弯剪耦合试验装置,其特征在于,所述弯剪耦合试验装置还包括可套设于所述背面铰接轴的滑块,所述固定单元设有可滑动地固定所述滑块的第一通孔,所述第一通孔的截面尺寸被构造成略大于所述滑块的截面尺寸,由此保证所述主动杆进行所述加载作业时,所有背面铰接轴能够绕所述正面铰接轴转动。
3.根据权利要求2所述的弯剪耦合试验装置,其特征在于,所述主动杆沿其长度方向设有多个容纳孔,所述驱动轴被构造成能够可拆装地固定于所述容纳孔。
4.根据权利要求3所述的弯剪耦合试验装置,其特征在于,所述主动杆沿与所述主动杆的长度方向大致成垂直关系的高度方向设有多个所述容纳孔。
5.根据权利要求3或4所述的弯剪耦合试验装置,其特征在于,所述弯剪耦合试验装置还包括第一顶块,所述第一顶块固定于所述驱动轴且被构造成在所述主动杆进行所述加载作业时,由所述第一顶块直接抵接所述被动杆。
6.根据权利要求1所述的弯剪耦合试验装置,其特征在于,所述加剪机构朝向所述固定单元的一面设有凸出部,所述限位机构为沿所述固定单元的下端面向下凸起的凸起部,所述凸出部被构造成在所述主动杆进行所述加载作业时抵接所述凸起部。
7.根据权利要求1所述的弯剪耦合试验装置,其特征在于,所述加剪机构朝向所述固定单元的一面设有凸出部,所述限位机构为用于容纳所述凸出部的限位孔。
8.根据权利要求6或7所述的弯剪耦合试验装置,其特征在于,所述加剪机构包括铰接固定于第二铰接轴的第二顶块和可固定于所述第二顶块的上端面的加剪固定板。
9.根据权利要求1-3中任一项所述的弯剪耦合试验装置,其特征在于,所述主动杆为T型构件。
10.根据权利要求1所述的弯剪耦合试验装置,其特征在于,沿所述被动杆的厚度方向看,所述正面铰接轴的轴心与所述背面铰接轴的轴心位于同一直线。
11.根据权利要求1所述的弯剪耦合试验装置,其特征在于,所述弯剪耦合试验装置还包括第三基座,所述第一铰接轴可转动地固定于第三基座。
12.根据权利要求1所述的弯剪耦合试验装置,其特征在于,所述固定单元为板状件且包括用于夹持所述试验件的第一夹持槽以及与所述第一夹持槽连通且沿所述固定单元的厚度方向延伸的螺纹孔,所述第一夹持槽的延伸方向大致垂直于所述固定单元的厚度方向。
13.根据权利要求1所述的弯剪耦合试验装置,其特征在于,所述固定单元为板状件且包括用于夹持所述试验件的第一夹持槽以及且沿所述固定单元的厚度方向延伸且穿过所述第一夹持槽的第二通孔,所述第一夹持槽的延伸方向大致垂直于所述固定单元的厚度方向。
14.根据权利要求2所述的弯剪耦合试验装置,其特征在于,所述背面铰接轴包括设置于外缘且用于容纳卡环的凹槽部。
15.根据权利要求1、12或13所述的弯剪耦合试验装置,其特征在于,所述第二基座包括用于夹持所述试验件的第二夹持槽。
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