CN110749496B - 一种适用于结构体的奇异三轴试验装置及其实施方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种适用于结构体的奇异三轴试验装置及其实施方法，属于力学测试领域。通过密闭的舱体结构实现了围压的加载和环境温度的控制，通过可轴向调整的环形控制机构控制待测结构的加载平面，通过环形控制机构内部密集的施力帽对结构的不同位置进行加载；同时，采用可环向运动的环形控制机构实现了待测结构扭矩的施加，通过条状流体喷射结构实现了局部冲击力的施加；采用密封舱体内布置的光源和相机实现了试验过程中待测结构体状态的监测和待测结构变形的记录。本发明克服了常规三轴设备必须在正交方向施加荷载的局限，能够为不同类型力的施加提供基础。能够为工业装备优化可行性试验和海洋、航空航天工程中的结构体试验研究提供便利。
Description
技术领域
本发明属于力学测试领域，涉及一种适用于结构体的奇异三轴试验装置及其实施方法，可用于材料或者结构体在多向或多类型荷载作用下的应力与变形特征研究。
背景技术
常规的三向(x、y、z)加载设备，如常规三轴设备、平面应变设备、真三轴设备、空心扭剪设备等可以在固定方向施加不同形式的加载力或者扭矩，但该类设备均需要将待测体(材料)制备成圆柱形、立方体、空心圆柱等固定形状。可见，该类三轴试验设备适用于材料试验而非特殊结构体。飞行器、深海潜体等结构物具有一定的形状和连接形式，常规的三轴试验性能并不能验证结构体焊接、一体浇筑、分级浇筑等成型工艺对整体受力性能的影响，也不能用于验证结构优化的可行性。深海电缆、超长水下管道等柔性或半柔性设施的耐冲击、密封可靠性等研究，也需要能够提供多向复杂力的试验装备。研制能够进行工业装备结构试验的三轴设备，对于国家的海洋工程、深海工程、能源开采、飞行结构设计等工作具有基础意义。
为了进行结构体的多向加载试验，设计的试验装置应具备以下功能特征：(1)环境仿真功能，如高压强或类真空的围压控制与温度控制；(2)待测结构体的定位控制功能；(3)非正交加载功能；(4)局部冲击和机械加载控制；(5)结构体试验过程观测功能；(6)腔体密封和试验操作相关的便捷实施功能。
发明内容
本发明的目的是提供一种适用于结构体的奇异三轴试验装置及其实施方法，以实现特殊环境下结构体的力学性能试验研究，进而为船舶结构、飞行器等结构体力学性能的试验研究提供可能。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种适用于结构体的奇异三轴试验装置，包括压力舱1、支撑机构2、环形控制机构3、辅助加载机构4、围压控制系统5、环境温度控制系统6、光照控制系统7、图像采集系统8、密封上盖9、条状流体喷射结构10。
所述压力舱1呈正方体形式，包括4个压力舱侧壁11、1个压力舱封底12；所述各压力舱侧壁11内壁中轴线设置有自上而下贯通的轴向滑道13，各压力舱侧壁11内部表面均阵列布置有机动照明灯71，机动照明灯71与外部光照控制系统7相连接，通过光照控制系统7能够调节任意机动照明灯71的光照度，也可通过熄灭部分机动照明灯71调整压力舱1内部的照明环境；
所述各压力舱侧壁11内部表面的任意4个机动照明灯71的几何中心设置有可调节相机81，可调节相机81与外部的图像采集系统8相连接，通过图像采集系统8能够调节任意可调节相机81拍摄角度和拍摄区域；所述右侧的压力舱侧壁11下部开有内外贯通的围压孔14，所述围压孔14外部与围压控制系统5相连接，以实现压力舱1围压的控制；各压力舱侧壁11内部盘有导温管，且导温管两端通过设置在右侧压力舱侧壁11外侧的温控管进口15和左侧压力舱侧壁11外侧的温控管出口16与环境温度控制系统6相连接，以实现压力舱1内部的温度控制；所述各压力舱侧壁11上部与密封上盖9的接触面上开有螺丝孔17，以便于通过螺丝将压力舱侧壁11与密封上盖9相连接；所述左侧和右侧压力舱侧壁11下部均设有温控管进口15，右侧压力舱侧壁11温控管进口15中心所对应的内壁和左侧压力舱侧壁11温控管出口16中心所对应的内壁设置有测温探头61，且该测温探头61与环境温度控制系统6相连接，以监测调整压力舱1内部的温度；所述压力舱封底12设置有内外贯通的清理孔18；
所述支撑机构2由4个与压力舱封底12下部连接的支撑座21构成，4个支撑座21分别连接伺服压力源22以调整支撑座的升降高度，以进行压力舱1内围压流体的清理并保证压力舱1的隔震；
所述环形控制机构3呈环状，且该环形控制机构3外部的象限点设置有连接锚31，环形控制机构3内部圆周均匀布置有16个施力帽32，所述施力帽32外围的环形控制机构3内壁面上布置有环状可调光照明灯33，环形控制机构3内任意两个施力帽32之间布置有微型相机34；所述可调光照明灯32、微型相机33的数据线和环形控制机构3的中枢控制线路35汇总后通过压力舱侧壁11的数据线连接孔19分别与光照控制系统7、图像采集系统8、中控系统37相连接；所述环形控制机构3的环形主体外围设置有连接锚滑道36；所述环形控制机构3的连接锚31一端卡入压力舱1的轴向滑道12以实现环形控制机构3的上下滑动，所述环形控制机构3的连接锚31能够与压力舱的轴向滑道12锁紧，以保证加载过程中环形控制机构3的稳定性；所述环形控制机构3的连接锚31另一端与连接锚滑道36相连接，且可选择绕连接锚滑道36运动或者锁紧，以通过环形控制机构3实现对待测体施加环向扭剪力；
所述辅助加载机构4包括6个反力柱41和1块正六边形的反力板42，所述6个反力柱41一端与反力板42采用球铰相连接，以通过调整6个反力柱41的高度调整反力板42的朝向；所述反力板42中心开有圆形螺纹孔421用于固定局部拉压臂422，该局部局部拉压臂422由上下两部分构成，且上下两部分之间通过球铰连接，以便于调整上下两部分的姿态实现加压；
所述密封上盖9下部和压力舱封底12对称设置有2套辅助加载机构4，其中上部辅助加载机构4的6个反力柱41自由端与密封上盖9下部相连接，下部辅助加载机构4的6个反力柱41自由端与压力舱封底12上部相连接；所述密封上盖9周围设置有与压力舱侧壁11的相对应的螺丝通孔92，以便于通过密封上盖9的螺丝通孔92和压力舱侧壁11的螺丝孔17将密封上盖9与压力舱侧壁11相连接；
所述密封上盖9上部和压力舱封底12下部对称设置有2道加力架91，每个加力架91的两端设置有贯通的拉杆孔912，以便于通过加力架91的拉杆911，实现对密封上盖9与压力舱1的密封；所述密封上盖9的加力架91与密封上盖9一体成型，且在密封上盖9的2个加力架91上开有4个吊装器安装孔913，以便于给密封上盖9安装吊装设备；
所述轴向滑道13上选择设置有条状流体喷射结构10，以对试验箱中施加局部流体冲击力，所述条状流体喷射结构10呈现长方体形式，且与轴向滑道13接触的一侧设置有连接锚31，以将流体喷射结构10安装锁紧在轴向滑道13上；所述条状流体喷射结构10的连接锚31的对称面设置有8个可调节喷射头101，控制线缆一端与条状流体喷射结构10上部面控制线缆孔102相连接，另一端通过压力舱侧壁11的数据线连接孔19与3相连接；
在压力舱1下部安装支撑机构2，在压力舱1内部安装1套或者n(1＜n＜19)套环形控制机构3，在压力舱1各个压力舱侧壁11的轴向滑道13上安装i(0＜i＜19-n)套条状流体喷射结构10，在密封上盖9下部安装辅助加载机构4并将密封上盖9与压力舱1相连接，将压力舱1的围压孔14与围压控制系统5相连接，将压力舱1的温控管进口15、温控管出口16、测温探头61与环境温度控制系统6相连接，将压力舱1的机动照明灯71和环形控制机构3的可调光照明灯32与光照控制系统7，将压力舱1的可调节相机81和环形控制机构3的和微型相机33与图像采集系统8，将环形控制机构3的中枢控制线路35和压力舱1内部的辅助加载机构4与中控系统37相连接，即形成一种适用于结构体的奇异三轴试验装置。
同时提供了一种适用于结构体的奇异三轴试验装置的实施方法。该方法包括以下步骤：
1)组装权利要求1所述的一种适用于结构体的奇异三轴试验装置；
2)使用中控系统37控制1道或n道(1＜n＜20)环形控制机构3的施力帽32夹持待测结构体，并将密封上盖9与压力舱1相连接，实现封闭一种适用于结构体的奇异三轴试验装置；
3)通过光照控制系统7设置压力舱1的机动照明灯71，通过中控系统37控制环形控制机构3的可调光照明灯32，通过图像采集系统8控制压力舱1的可调节相机81，通过中控系统37控制环形控制机构3的微型相机33调整焦距和亮度，通过环境温度控制系统6控制压力舱1内的温度，通过围压控制系统5对压力舱1施加围压力；
4)通过中控系统37设置环形控制机构3的施力帽32和压力舱1内部的辅助加载机构4，对待测结构体施加偏应力；
5)通过中控系统37设置条状流体喷射结构10，对待测结构体的局部施加流体冲击力；
6)通过记录的可调节相机81和环形控制机构3的微型相机33的图像，依据图像数据计算待测结构体的变形和应变。
本发明的有益效果是：提供了一种适用于结构体的奇异三轴试验装置，克服了常规三轴设备必须在正交方向施加荷载的局限，提供了依据待测体加载位置选择性增减的环形控制结构，能够在水平面上任意方向施加拉压力和扭矩，提供的条状流体喷射结构能够在压力舱中施加任意方向的流体冲击力，为不同类型力的施加提供了基础。该装置功能齐全，够满足结构体优化验证和工程试验的物理模型模拟需要，能够为工业装备优化可行性试验和海洋、航空航天工程中的结构体试验研究提供便利。
附图说明
图1为本发明的一种适用于结构体的奇异三轴试验装置效果图；
图2为本发明涉及的环形控制机构效果图；
图3为本发明的一种适用于结构体的奇异三轴试验装置底视图；
图4为本发明涉及的条状流体喷射结构效果图；
图5为本发明涉及的辅助加载机构效果图；
图6为本发明的一种适用于结构体的奇异三轴试验装置的连接示意图；
图中：1压力舱；2支撑机构；3环形控制机构；4辅助加载机构；5围压控制系统；6环境温度控制系统；7光照控制系统；8图像采集系统；9密封上盖；10条状流体喷射结构；
11压力舱侧壁；12压力舱封底；13轴向滑道；14围压孔；15温控管进口；16温控管出口；17螺丝孔；18清理孔；19数据线连接孔；21支撑座；22伺服压力源；31连接锚；32施力帽；33可调光照明灯；34微型相机；35中枢控制线路；36连接锚滑道；37中控系统；41.反力柱；42反力板；61测温探头；71机动照明灯；81可调节相机；91加力架；92螺丝通孔；
101可调节喷射头；102控制线缆孔；421圆形螺纹孔；422局部拉压臂；911拉杆；912拉杆孔；913吊装器安装孔。
具体实施方式
结合附图对本发明的一种适用于结构体的奇异三轴试验装置及其实施方法加以说明。
本发明的一种适用于结构体的奇异三轴试验装置及其实施方法是基于：通过密闭的舱体结构实现了围压的加载和环境温度的控制，通过可轴向调整的环形控制机构控制待测结构的加载平面，通过环形控制机构内部密集的施力帽对结构的不同位置进行加载；同时，采用可环向运动的环形控制机构实现了待测结构扭矩的施加，通过条状流体喷射结构实现了局部冲击力的施加；采用密封舱体内布置的光源和相机实现了试验过程中待测结构体状态的监测和待测结构变形的记录。
本发明的一种适用于结构体的奇异三轴试验装置及其实施方法是这样实现的：
提供了一种适用于结构体的奇异三轴试验装置，其特征是：该试验装置包括压力舱1、支撑机构2、环形控制机构3、辅助加载机构4、围压控制系统5、环境温度控制系统6、光照控制系统7、图像采集系统8、密封上盖9、条状流体喷射结构10，如图1～图6所示；
所述压力舱1呈正方体形式，由4个压力舱侧壁11、1个压力舱封底12组成；所述各压力舱侧壁11内壁中轴线设置有自上而下贯通的轴向滑道13，各压力舱侧壁11内部表面均阵列布置有机动照明灯71，机动照明灯71与外部光照控制系统7相连接，通过光照控制系统7能够调节任意机动照明灯71的光照度，也可通过熄灭部分机动照明灯71调整压力舱1内部的照明环境，如图1所示；
所述各压力舱侧壁11内部表面的任意4个机动照明灯71的几何中心设置有可调节相机81，可调节相机81与外部的图像采集系统8相连接，通过图像采集系统8能够调节任意可调节相机81拍摄角度和拍摄区域；所述右侧的压力舱侧壁11开有内外贯通的围压孔14，所述围压孔14外部与围压控制系统5相连接，以实现压力舱1围压的控制；各压力舱侧壁11内部盘有导温管，且导温管两端通过设置在右侧压力舱侧壁11外侧的温控管进口15和左侧压力舱侧壁11外侧的温控管出口16与环境温度控制系统6相连接，以实现压力舱1内部的温度控制；所述各压力舱侧壁11上部与密封上盖9的接触面上开有螺丝孔17，以便于通过螺丝将压力舱侧壁11与密封上盖9相连接，如图1、图4和图6所示；
右侧压力舱侧壁11温控管进口15中心所对应的内壁和左侧压力舱侧壁11温控管出口16中心所对应的内壁设置有测温探头61，且该测温探头61与环境温度控制系统6相连接，以监测调整压力舱1内部的温度；所述压力舱封底12设置有内外贯通的清理孔18；所述支撑机构2由4个与压力舱封底12下部连接的支撑座21构成，4个支撑座21分别连接伺服压力源22以调整支撑座的升降高度，以进行压力舱1内围压流体的清理并保证压力舱1的隔震，如图1、图4和图6所示；
所述环形控制机构3呈环状，且该环形控制机构3外部的象限点设置有连接锚31，环形控制机构3内部圆周均匀布置有16个施力帽32，所述施力帽32外围的环形控制机构3内壁面上布置有环状可调光照明灯33，环形控制机构3内任意两个施力帽32之间布置有微型相机34；所述可调光照明灯32、微型相机33的数据线和环形控制机构3的中枢控制线路35汇总后通过压力舱侧壁11的数据线连接孔19分别与光照控制系统7、图像采集系统8、中控系统37相连接；所述环形控制机构3的环形主体外围设置有连接锚滑道36；所述环形控制机构3的连接锚31一端卡入压力舱1的轴向滑道12以实现环形控制机构3的上下滑动，所述环形控制机构3的连接锚31能够与压力舱的轴向滑道12锁紧，以保证加载过程中环形控制机构3的稳定性；所述环形控制机构3的连接锚31另一端与连接锚滑道36相连接，且可选择绕连接锚滑道36运动或者锁紧，以通过环形控制机构3实现对待测体施加环向扭剪力，如图1和图3所示；
所述辅助加载机构4包括6个反力柱41和1块正六边形的反力板42组成，所述6个反力柱41一端与反力板42采用球铰相连接，以通过调整6个反力柱41的高度调整反力板42的朝向；所述反力板42中心开有圆形螺纹孔421用于固定局部拉压臂，局部拉压臂422，该局部局部拉压臂422由上下两部分构成，且上下两部分之间通过球铰连接，以便于调整上下两部分的姿态实现加压，如图1和图5所示；所述密封上盖9下部和压力舱封底12对称设置有2套辅助加载机构4，其中上部辅助加载机构4的6个反力柱41自由端与密封上盖9下部相连接，下部辅助加载机构4的6个反力柱41自由端与压力舱封底12上部相连接；
所述密封上盖9周围设置有与压力舱侧壁11的相对应的螺丝通孔92，以便于通过密封上盖9的螺丝通孔92和压力舱侧壁11的螺丝孔17将密封上盖9与压力舱侧壁11相连接，如图1所示；
密封上盖9上部和压力舱封底12下部对称设置有2道加力架91，每个加力架91的两端设置有贯通的拉杆孔912，以便于通过加力架91的拉杆911，实现对密封上盖9与压力舱1的密封；所述密封上盖9的加力架91与密封上盖9一体成型，且在密封上盖9的2个加力架91上开有4个吊装器安装孔913，以便于给密封上盖9安装吊装设备，如图1所示和图6所示；
所述轴向滑道13上选择设置有条状流体喷射结构10，以对试验箱中施加局部流体冲击力，所述条状流体喷射结构10呈现长方体形式，且与轴向滑道13接触的一侧设置有连接锚31，以将流体喷射结构10安装锁紧在轴向滑道13上；所述条状流体喷射结构10的连接锚31的对称面设置有8个可调节喷射头101，控制线缆一端与条状流体喷射结构10上部面控制线缆孔102相连接，另一端通过压力舱侧壁11的数据线连接孔19与3相连接，如图4所示；
在压力舱1下部安装支撑机构2，在压力舱1内部安装环形控制机构3，在压力舱1各个压力舱侧壁11的轴向滑道13上安装条状流体喷射结构10，在密封上盖9下部安装辅助加载机构4并将密封上盖9与压力舱1相连接，将压力舱1的围压孔14与围压控制系统5相连接，将压力舱1的温控管进口15、温控管出口16、测温探头61与环境温度控制系统6相连接，将压力舱1的机动照明灯71和环形控制机构3的可调光照明灯32与光照控制系统7，将压力舱1的可调节相机81和环形控制机构3的和微型相机33与图像采集系统8，将环形控制机构3的中枢控制线路35和压力舱1内部的辅助加载机构4与中控系统37相连接，即形成一种适用于结构体的奇异三轴试验装置，如图1～图6所示。
同时提供了一种适用于结构体的奇异三轴试验装置的实施方法，该方法包括以下步骤：
1)组装权利要求1所述的一种适用于结构体的奇异三轴试验装置；
2)使用中控系统37控制环形控制机构3的施力帽32夹持待测结构体，并将密封上盖9与压力舱1相连接，实现封闭一种适用于结构体的奇异三轴试验装置；
3)通过光照控制系统7设置压力舱1的机动照明灯71，通过中控系统37控制环形控制机构3的可调光照明灯32，通过图像采集系统8控制压力舱1的可调节相机81，通过中控系统37控制环形控制机构3的微型相机33调整焦距和亮度，通过环境温度控制系统6控制压力舱1内的温度，通过围压控制系统5对压力舱1施加围压力；
4)通过中控系统37设置环形控制机构3的施力帽32和压力舱1内部的辅助加载机构4，对待测结构体施加偏应力；
5)通过中控系统37设置条状流体喷射结构10，对待测结构体的局部施加流体冲击力；
6)通过记录的可调节相机81和环形控制机构3的微型相机33的图像，依据图像数据计算待测结构体的变形和应变。
本发明具有的技术特征如下：
1)能够对待测体施加非正交方向的多组拉压力；
2)能够控制待测体所处的压力和温度环境；
3)能够对待测体局部施加流体冲击力；
4)能够间接观测待测体的试验过程和测量待测体的变形和应变。
以上所述仅为结合本次制作过程进行说明，对于本领域的实际应用来说，本发明可以有各种变化和更改，如改变本发明的环形控制机构的加载帽形式，将压力舱更改为圆柱形等。凡在本发明的精神和原则之内，所作的修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种适用于结构体的奇异三轴试验装置，其特征在于：所述的试验装置包括压力舱(1)、支撑机构(2)、环形控制机构(3)、辅助加载机构(4)、围压控制系统(5)、环境温度控制系统(6)、光照控制系统(7)、图像采集系统(8)、密封上盖(9)、条状流体喷射结构(10)；
所述压力舱(1)呈正方体形式，包括4个压力舱侧壁(11)、1个压力舱封底(12)；各压力舱侧壁(11)内壁中轴线设置有自上而下贯通的轴向滑道(13)，各压力舱侧壁(11)内部表面均阵列布置有机动照明灯(71)，机动照明灯(71)与外部的光照控制系统(7)相连接，通过光照控制系统(7)能够调节任意机动照明灯(71)的光照度，也能够通过熄灭部分机动照明灯(71)调整压力舱(1)内部的照明环境；所述各压力舱侧壁(11)内部表面的任意4个机动照明灯(71)的几何中心设置可调节相机(81)，可调节相机(81)与外部的图像采集系统(8)连接，通过图像采集系统(8)能够调节任意可调节相机(81)拍摄角度和拍摄区域；
右侧的压力舱侧壁(11)开有内外贯通的围压孔(14)，所述围压孔(14)外部与围压控制系统(5)连接，以实现压力舱(1)围压的控制；各压力舱侧壁(11)内部盘有导温管，且导温管两端通过设置在右侧压力舱侧壁(11)外侧的温控管进口(15)和左侧压力舱侧壁(11)外侧的温控管出口(16)与环境温度控制系统(6)相连接，以实现压力舱(1)内部的温度控制；压力舱侧壁(11)与密封上盖(9)连接；右侧压力舱侧壁(11)温控管进口(15)中心所对应的内壁和左侧压力舱侧壁(11)温控管出口(16)中心所对应的内壁设置有测温探头(61)，且该测温探头(61)与环境温度控制系统(6)相连接，以监测调整压力舱(1)内部的温度；
所述压力舱封底(12)设置有内外贯通的清理孔(18)；
所述支撑机构(2)由与压力舱封底(12)下部连接的支撑座(21)构成，支撑座(21)分别连接伺服压力源(22)以调整支撑座的升降高度，以进行压力舱(1)内围压流体的清理并保证压力舱(1)的隔震；
所述环形控制机构(3)呈环状，且该环形控制机构(3)外部的象限点设置有连接锚(31)，环形控制机构(3)内部圆周均匀布置有多个施力帽(32)，施力帽(32)外围的环形控制机构(3)内壁面上环状布置可调光照明灯(33)，环形控制机构(3)内任意两个施力帽(32)之间布置有微型相机(34)；所述可调光照明灯(33)、微型相机(34)、环形控制机构(3)分别与光照控制系统(7)、图像采集系统(8)、中控系统(37)相连接；所述环形控制机构(3)的环形主体外围设置有连接锚滑道(36)；所述环形控制机构(3)的连接锚(31)一端卡入压力舱(1)的轴向滑道(13)以实现环形控制机构(3)的上下滑动，环形控制机构(3)的连接锚(31)与压力舱的轴向滑道(13)锁紧；环形控制机构(3)的连接锚(31)另一端与连接锚滑道(36)相连接，且可选择绕连接锚滑道(36)运动或者锁紧，通过环形控制机构(3)实现对待测结构体施加环向扭剪力；
所述辅助加载机构(4)包括多个反力柱(41)和1块反力板(42)，反力柱(41)一端与反力板(42)连接，通过调整反力柱(41)的高度调整反力板(42)的朝向；所述反力板(42)中心开有圆形螺纹孔(421)用于固定局部加压机械臂(422)；
所述密封上盖(9)下部和压力舱封底(12)对称设置有2套辅助加载机构(4)，其中上部的辅助加载机构(4)的反力柱(41)自由端与密封上盖(9)下部连接，下部的辅助加载机构(4)的反力柱(41)自由端与压力舱封底(12)上部连接；密封上盖(9)与压力舱侧壁(11)相连接；
密封上盖(9)上部和压力舱封底(12)下部对称设置有2道加力架(91)，每个加力架(91)的两端设置有贯通的拉杆孔(912)，通过加力架(91)的拉杆(911)，实现对密封上盖(9)与压力舱(1)的密封；所述密封上盖(9)的加力架(91)与密封上盖(9)一体成型，且在密封上盖(9)的加力架(91)上开有吊装器安装孔(913)，用于给密封上盖(9)安装吊装设备；
所述轴向滑道(13)上设置条状流体喷射结构(10)，以对试验箱中施加局部流体冲击力，条状流体喷射结构(10)与轴向滑道(13)接触的一侧设置有连接锚(31)，以将条状流体喷射结构(10)安装锁紧在轴向滑道(13)上；所述条状流体喷射结构(10)的连接锚(31)的对称面设置有多个可调节喷射头(101)，控制线缆一端与条状流体喷射结构(10)上部面控制线缆孔(102)相连接，另一端通过压力舱侧壁(11)的数据线连接孔(19)与环形控制机构(3)相连接；
在压力舱(1)下部安装支撑机构(2)，在压力舱(1)内部安装1套或者n套环形控制机构(3)，1＜n＜19；在压力舱(1)各个压力舱侧壁(11)的轴向滑道(13)上安装i套条状流体喷射结构(10)，0＜i＜19-n；在密封上盖(9)下部安装辅助加载机构(4)并将密封上盖(9)与压力舱(1)相连接，将压力舱(1)的围压孔(14)与围压控制系统(5)相连接，将压力舱(1)的温控管进口(15)、温控管出口(16)、测温探头(61)与环境温度控制系统(6)相连接，将压力舱(1)的机动照明灯(71)和环形控制机构(3)的可调光照明灯(33)与光照控制系统(7)，将压力舱(1)的可调节相机(81)和环形控制机构(3)的和微型相机(34)与图像采集系统(8)，将环形控制机构(3)的中枢控制线路(35)和压力舱(1)内部的辅助加载机构(4)与中控系统(37)相连接。
2.根据权利要求1所述的一种适用于结构体的奇异三轴试验装置，其特征在于：所述各压力舱侧壁(11)上部与密封上盖(9)的接触面上开有螺丝孔(17)，通过螺丝将压力舱侧壁(11)与密封上盖(9)相连接。
3.根据权利要求1所述的一种适用于结构体的奇异三轴试验装置，其特征在于：所述密封上盖(9)周围设置有与压力舱侧壁(11)的相对应的螺丝通孔(92)，用通过密封上盖(9)的螺丝通孔(92)和压力舱侧壁(11)的螺丝孔(17)将密封上盖(9)与压力舱侧壁(11)相连接。
4.根据权利要求1所述的一种适用于结构体的奇异三轴试验装置，其特征在于：所述条状流体喷射结构(10)呈现长方体形式。
5.权利要求1-4任一所述的适用于结构体的奇异三轴试验装置的实施方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)组装奇异三轴试验装置；
2)使用中控系统(37)控制1套或n套环形控制机构(3)的施力帽(32)夹持待测结构体，并将密封上盖(9)与压力舱(1)相连接，实现封闭，其中，1＜n＜19；
3)通过光照控制系统(7)设置压力舱(1)的机动照明灯(71)，通过中控系统(37)控制环形控制机构(3)的可调光照明灯(33)，通过图像采集系统(8)控制压力舱(1)的可调节相机(81)，通过中控系统(37)控制环形控制机构(3)的微型相机(34)调整焦距和亮度，通过环境温度控制系统(6)控制压力舱(1)内的温度，通过围压控制系统(5)对压力舱(1)施加围压力；
4)通过中控系统(37)设置环形控制机构(3)的施力帽(32)和压力舱(1)内部的辅助加载机构(4)，对待测结构体施加偏应力；
5)通过中控系统(37)设置条状流体喷射结构(10)，对待测结构体的局部施加流体冲击力；
6)通过可调节相机(81)和环形控制机构(3)的微型相机(34)记录的图像，依据图像数据计算待测结构体的变形和应变。
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