CN113252274A - 耗能器冲击试验装置及其冲击试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种耗能器冲击试验装置及其冲击试验方法，包括：可调节高度和平衡力矩的支撑系统、可适配耗能器变形的导向限位装置、提升与加载一体化切换的绳索导向传力机构、集成化的力‑变形同步测试系统以及方便试验操作的维护操作平台。本申请所述装置限制了耗能器的延伸路径，并一体化整合集成了激光位移计和力传感器，形成动态同步采集冲击力学响应关键信息的试验测试方法。本发明为获得柔性防护系统的耗能部件非线性力‑位移数据信息提供专用的冲击试验装置和方法。

Description

耗能器冲击试验装置及其冲击试验方法

技术领域

本申请涉及边坡地质灾害防护、冲击力学及柔性防护工程领域，具体为一种耗能器冲击试验装置及力-位移同步测试试验方法，适用于柔性防护结构中耗能部件的冲击试验及非线性力-位移数据的获得。

背景技术

在崩塌落石灾害防护领域，柔性防护系统常用于灾害防治，耗能部件对柔性防护系统的抗冲击能力和耗能能力至关重要。目前，“耗能部件宜进行动力力学性能试验”已被纳入CECS《被动柔性防护网技术规程》、交通运输部《边坡柔性防护系统》和铁道部《铁路边坡柔性被动防护产品落石冲击试验方法与评价》的规定。但是，受限于技术发展，目前尚无专门的耗能器动力试验装置以及与装置集成化的试验数据同步采集方法。因此，耗能器动力学性能的测定制约了柔性防护技术的发展。目前，确定耗能器力学性能通常采用静力拉伸试验，但是，耗能器的力学性能在动力冲击作用下与静力作用下存在显著差异，致使实际冲击条件下的耗能器性能乃至防护系统的整体性能难以评价，严重影响了实际防护系统的性能发挥。

受限于专用试验装置的缺位，耗能部件的动力学性能试验目前多采用间接撞击法替代，即采用专门的起重设备将重锤提升至一定高度释放，撞击与耗能器相连的传力部件，从而牵引耗能器工作。同时，采用力传感器获得冲击力动态数，通过外置摄像机并进行画面捕捉获得位移数据。该方法场地条件要求高，使用的设备昂贵，不利于重复高效试验，且关键的力、位移动态测试数据在时间上不同步，需要后期做大量的推算工作，导致数据信息容易失真。因此，开发简洁高效的耗能器专用冲击试验装置及方法，可助推柔性防护技术的发展。

发明内容

针对上述问题，本申请目的在于提供一种耗能器冲击试验装置及力-位移同步测试试验方法，无需借助大型起重提升设备即可独立完成耗能器的冲击试验，场地条件要求低，试验效率高，试件变形可控性好，可获得精确的非线性力-位移同步时程曲线。为实现上述目的，本申请采用如下技术方案：

一种耗能器冲击试验装置，包括：

可调节高度和平衡力矩的支撑系统，包括竖直安装的装配式可伸缩桅杆和水平安装的平衡臂，所述桅杆锚固于基座上，平衡臂腰部连接于桅杆顶端；

可适配耗能器变形的导向限位装置，包括通过悬伸梁连接于桅杆后侧的限位滑轨，滑标卡在所述限位滑轨的轨道内；安装基座锚固在地面；

提升与加载一体化切换的绳索导向传力机构，包括导向滑轮、限位滑轮、传力绳以及牵引绳；导向滑轮安装在平衡臂两端，限位滑轮安装于尾端导向滑轮下方和“┌┘”形结构上；传力绳一端连接重锤，另一端连接滑标；卷扬机安装在主梁尾部上方，牵引绳绕过牵引导向滑轮连接重锤；倒滑自锁装置用于限制传力绳和牵引绳反向滑移量；

集成化的力-位移同步测试系统，包括激光位移计、力传感器和动态信号测试分析系统；

维护操作平台包括马道、爬梯和半刚性护栏，所述马道设置于平衡臂前段下方及环平衡臂尾段侧面，爬梯设置于桅杆侧面用于试验操作和冲击架维护；半刚性护栏设置在桅杆前方用于防止重锤偏摆撞击试验装置。

可选地，悬伸梁在桅杆背面的安装位置可调，用于安装不同长度的限位滑轨；测试部件的固定端通过卸扣、8字绳与锚固在地面的安装基座连接，其延伸端与通过卸扣与滑标连接；

所述滑标一端作为连接件连接传力绳和测试部件的延伸端，另一端为磨面钢板，作为激光位移计检测位移的标板。

可选地，传力绳一端与滑标连接，沿桅杆高度方向穿过限位滑轮和尾端导向滑轮，其延伸方向由竖直转为平行于平衡臂的水平方向，穿过平衡臂前端导向滑轮后又由水平向转为竖直向，并与重锤连接，由此将重锤下落产生的冲击能量传递至测试部件。

可选地，所述传力绳两端使用钢丝绳夹分别扣住成为绳扣，使用卸扣与滑标、重锤连接；传力绳最小破断拉力大于测试部件启动力，并考虑一定的安全富余。

可选地，所述倒滑自锁装置，包括圆台形抱绳装置和弹簧限位器，中间开孔对半分开的圆台形抱绳装置通过对穿螺栓安装在传力绳、牵引绳上，平衡臂前端下方的吊梁设置弹簧限位器，所述弹簧限位器和脱钩装置安装于马道的吊梁底面。

可选地，所述的桅杆包括底部的支承段和上部的标准段，所述支承段为固定支承结构，锚固于基座上；所述标准段为可调节结构，其段数在高度方向可做增减；节段端部设置法兰式端板用于节段之间的连接；所述桅杆的结构形式采用格构式或实腹式钢柱。

可选地，所述的平衡臂由

形结构、主梁和液压柱组成，

形结构下部设置法兰式端板与桅杆连接；

形结构上部设置连接板，与主梁尾端的连接板共同形成铰接点，便于提供配平力矩；主梁腰部与

形结构之间通过液压柱连接，作为“天平”的支点，并在主梁受到过大冲击时提供缓冲保护。

本申请还保护根据前述之一所述的一种耗能器冲击试验装置的冲击试验方法，具体操作步骤如下：

a)设定测试部件的启动力即耗能能力，设计重锤质量M₁并计算重锤达到相应冲击能量需要提升的高度h；调整配重及前端导向滑轮和脱钩装置的位置；

b)根据试验耗能器拉伸长度调整标准段节数和限位滑轨的长度，需满足：H≥h+l+h_pro，其中，桅杆高度H和重锤提升高度h、测试部件拉伸长度l、保护高度h_pro；使平衡臂前端传力绳垂悬长度为h，并安装圆台形抱绳装置；

c)使用卷扬机将重锤提升至初始高度，将重锤挂在脱钩装置上，随后，牵引绳脱与重锤脱钩；将传力绳端部钩挂在重锤的连接扣上；

d)将测试部件的固定端与安装基座连接，固定端与基座之间安装拉力传感器，即从下至上的顺序为“安装基座-拉力传感器-测试部件固定端”；测试部件的延伸端与滑标一端连接，滑标另一端与拉力传感器、传力绳连接，从下至上的安装顺序为“测试部件延伸端-滑标-拉力传感器-传力绳”；

e)将激光位移传感器固定在地面，光线对准滑标上的反光板且与反光板的法向平行；将所有传感器与动态信号测试分析系统连接，并调试系统，以保证获得同步的力-位移时程曲线；高速摄像机对准测试部件，用于测试部件变形形态的记录；

f)同步开启传感器信号采集系统和高速摄像，释放重锤，收集数据。

可选地，为了使重锤下落传力绳拉紧绷直后达到可启动测试部件的冲击荷载，并满足测试部件耗能需求E_diss，重锤质量M₂及下落高度h需满足：

F_d≥F_A

M₁gh≤E_diss

F_d＝K_dM₂

式中，F_d为冲击荷载，F_A为测试部件的启动力，K_d为冲击动荷因数，E、A分别为传力绳弹性模量和截面积，l_rope为牵引绳总长度，以上计算忽略了传力绳与滑轮之间的摩擦以及测试部件弹性阶段受力过程。

可选地，为了平衡“天平”两端重锤冲击力附加偏心距，增强自立桅杆的稳定性，可以沿平衡臂调节前端导向滑轮的位置或者调节平衡臂尾端附加配重的质量，所述附加配重固定在尾端导向滑轮下方横梁上；主梁为两臂不等长的“天平”，前端悬伸，尾端为弹簧支座，试验时，平衡臂两端弯矩需满足：

冲击前：M₂L₂≤M₁L₁

冲击时：F_AL₂≤F_AL₁+M₁gL₁

其中，L₁为尾端导向滑轮至液压柱的距离；M₁为附加配重，其最大值取决于“┌┘”形结构的承载能力；L₂为前端导向滑轮至液压柱的距离，L₂∈(L₁,L_2max]。

与现有技术相比，本申请具有以下有益效果：

1.本发明的耗能器冲击试验装置解决了耗能器受冲击时自由摆动从而无法获得同步的力-位移时程曲线的难题，保证耗能器延伸为线性方向，直接获得精确的非线性力-位移同步时程数据信息；

2.本发明的耗能器冲击试验装置在高度方向通过标准段可以调节高度，从而调整重锤势能-动能转化过程；在水平方向，可以调节平衡臂尾端附加质量和前端导向滑轮的位置，从而平衡天平两端重锤冲击力附加偏心距，增强自立桅杆的稳定性；

3.本发明的耗能器冲击试验装置对试验场地要求低，无需大型的提升装置或者大型反力设施，仅需合理锚固、安装即可进行耗能器冲击试验；

4.本发明的耗能器冲击试验方法可重复性强，试验成本低、效率高。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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为本发明一种耗能器冲击试验装置的整体示意图；

图2为本发明一种耗能器冲击试验装置的试验装置结构系统示意图；

图3为本发明一种耗能器冲击试验装置的导向限位装置示意图；

图4为本发明一种耗能器冲击试验装置的绳索导向传力机构示意图；

图5为本发明一种耗能器冲击试验装置的冲击力及变形测试系统示意图；

图6为本发明一种耗能器冲击试验装置的平衡臂示意图；

图7为本发明一种耗能器冲击试验装置的滑标示意图；

图8为本发明一种耗能器冲击试验装置的倒滑自锁装置示意图；

图9为本发明一种耗能器冲击试验装置的传力绳长度计算简图；

图10为本发明一种耗能器冲击试验装置的平衡臂平衡关系力学简图；

图11为本发明一种耗能器冲击试验装置的重锤提升-释放步骤示意图。

上述附图中，相同的附图标记用来表示相同的结构或部件，附图标记对应的结构或部件名称如下：

1-试验装置结构系统 11-桅杆 111-支承段 112-标准段 12-平衡臂 121-“┌┘”形结构 122-主梁 123-液压柱 124-铰接点 13-基座 2-导向限位装置 21-限位滑轨 22-滑标 221-连接板 222-磨面钢板 23-安装基座 24-悬伸梁 3-绳索导向传力机构 31-导向滑轮 311-尾端导向滑轮 312-前端导向滑轮 313-牵引导向滑轮32-限位滑轮 33-传力绳34-重锤 35-卷扬机 36-牵引绳 37-倒滑自锁装置 371-圆台形抱绳装置 372-弹簧限位器38-脱钩装置 39-挂钩 4-冲击力及变形测试系统41-激光位移计 42-力传感器 43-动态信号测试分析系统 5-维护操作平台 51-马道511-吊梁 52-爬梯 53-半刚性护栏 61-法兰式端板 62-连接板 63-卸扣 64-8字绳65-测试部件

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

如图1所示，本申请实施例的一种耗能器冲击试验装置及其冲击试验方法，特别适用于耗能器冲击试验装置及力-位移同步测试试验方法，包括可调节高度和平衡力矩的支撑系统1、可适配耗能器变形的导向限位装置2、提升与加载一体化切换的绳索导向传力机构3、集成化的力-位移同步测试系统4以及方便试验操作的维护操作平台5。如图2，所述支撑系统1，由竖直安装的装配可伸缩式桅杆11和水平安装的平衡臂12组成；桅杆11的锚固于基座13上，平衡臂12腰部连接于桅杆11顶端。如图3，所述导向限位装置2，限位滑轨21通过悬伸梁24连接于桅杆11后侧，滑标22卡在限位滑轨21的轨道内；安装基座23锚固在地面。如图4，所述绳索导向传力机构3，由导向滑轮31、限位滑轮32以及传力绳33、牵引绳36组成。导向滑轮31安装在平衡臂12两端，限位滑轮32安装于尾端导向滑轮312下方和“┌┘”形结构上121。传力绳33一端连接重锤34，另一端连接滑标22；卷扬机35安装在主梁122尾部上方，牵引绳36绕过牵引导向滑轮313连接重锤34；倒滑自锁装置37用于限制传力绳33和牵引绳36反向滑移量。如图5，所述集成化的力-位移同步测试系统4包括激光位移计41、力传感器42和动态信号测试分析系统43。所述维护操作平台5包括马道51、爬梯52和半刚性护栏53，马道51设置于平衡臂12前段下方及环平衡臂12尾段侧面，爬梯61设置于桅杆11侧面用于试验操作和冲击架维护；半刚性护栏53设置在桅杆11前方用于防止重锤34偏摆撞击试验装置。

如图2，所述的桅杆11，由底部的支承段111和上部的标准段112组成。所述支承段111为固定支承结构，锚固于基座13上；所述标准段112为可调节结构。节段端部设置法兰式端板51用于节段之间的连接；所述桅杆11，其结构形式采用格构。

如图2、图3所示，标准段12的段数在高度方向可做增减，悬伸梁24在桅杆11背面的安装位置可调，用于安装不同长度的限位滑轨21。为适应测试部件65冲击变形和冲击能量需求，可对标准段12的节段数量进行调整，延长重锤34动能蓄积过程，并且限位滑轨21的长度可调整。

如图4，平衡臂12由

形结构121、主梁122、液压柱123组成。在

形结构121下部设置法兰式端板61与桅杆11连接；

形结构121上部设置连接板62，与主梁122尾端的连接板52共同形成铰接点124，便于提供配平力矩；主梁122腰部与

形结构121之间连接液压柱123，作为“天平”的支点，并在主梁122受到过大冲击时提供缓冲保护。

如图3所示导向限位装置2，测试部件65的固定端通过卸扣63、8字绳64与锚固在地面的安装基座23连接，其延伸端与通过卸扣63与滑标22连接。

如图7，滑标22一端作为连接件221连接传力绳33和测试部件65的延伸端，另一端为磨面钢板222，作为激光位移计41检测位移的标板。

如图4，传力绳33一端与滑标22连接，沿桅杆11高度方向穿过限位滑轮32和尾端导向滑轮311，其延伸方向由竖直转为平行于平衡臂12的水平方向，穿过平衡臂12前端导向滑轮312后又由水平向转为竖直向，并与重锤34连接，由此将重锤下落产生的冲击能量传递至测试部件。

如图8所示倒滑自锁装置37，由圆台形抱绳装置371和弹簧限位器372组成，中间开孔对半分开的圆台形抱绳装置371通过对穿螺栓安装在传力绳33、牵引绳36上，平衡臂12前端下方的吊梁511设置弹簧限位器372。如图4，弹簧限位器372和脱钩装置39安装于马道51的吊梁511底面。

在该实施例中，该装置的主要规格参数为：支承段高5m，标准段高2m/段，平衡臂顶端至桅杆顶端高度差为2.5m，滑标至桅杆底部距离为1m；平衡臂总长4.5m，平衡臂前端至液压柱3m，平衡臂尾端至液压柱距离L₂为1.5m；最大附加配重质量为8t。拟对启动力F_A为50kN，最大伸长量l为1m的棒式耗能器进行冲击试验。

基于上述一种耗能器冲击试验装置的冲击试验方法，具体操作步骤如下：

a)设定测试部件的启动力即耗能能力，根据权利要求7所述方法设计重锤质量M₁并计算重锤达到相应冲击能量需要提升的高度h，并且，根据权利要求8所述平衡要求，调整配重及前端导向滑轮和脱钩装置的位置：牵引绳选用公称直径为20mm的钢芯钢丝绳，其最小破断拉力为243kN，弹性模量E为1.2GPa，截面积A为219mm²；预设附加配重M₁为6t，重锤质量M₂为2t，前端导向滑轮312设置在平衡臂12最前端，则L₂为3m。

由E_diss＝F_Al＝50×1＝50J，

取h为2.5m。

H≥h+l+h_pro＝2.5+1+3＝6.5m，因此，无需设置标准段，标准段节数n取0。

如图9，l_rope＝2.5+4.5+2.5+0×2+4＝13.5m，

则F_d＝K_dM₂＝90kN≥F_A，可以启动耗能器。

如图10，验算平衡臂两端平衡关系：

主梁122为两臂不等长的“天平”，前端悬伸，尾端为弹簧支座。

冲击前：M₂L₂＝2×3＝6≤M₁L₁＝5×1.5＝7.5

冲击时：F_AL₂＝50×3＝150kN·m≤(F_A+M₁g)L₁＝50×1.5+50×1.5＝150kN·m

无论在重锤下落冲击前，还是重锤下落后传力绳绷紧对耗能器形成冲击时，平衡臂两端均保持平衡。

b)根据前述步骤，使平衡臂前端传力绳垂悬长度h为2.5m，并安装圆台形抱绳装置；

c)如图11所示，使用卷扬机将重锤提升至初始高度，将重锤34挂在脱钩装置上，随后，牵引绳脱与重锤脱钩；将传力绳端部钩挂在重锤的连接扣上；

d)将测试部件的固定端与安装基座连接，固定端与基座之间安装拉力传感器，即从下至上的顺序为“安装基座-拉力传感器-测试部件固定端”；测试部件的延伸端与滑标一端连接，滑标另一端与拉力传感器、传力绳连接，从下至上的安装顺序为“测试部件延伸端-滑标-拉力传感器-传力绳”；

e)将激光位移传感器固定在地面，光线对准滑标上的反光板且反光板的法向平行；将所有传感器与动态信号测试分析系统连接，并调试系统，以保证获得同步的力-位移时程曲线；高速摄像机对准测试部件，用于测试部件变形形态的记录。

f)同步开启传感器信号采集系统和高速摄像，释放重锤，收集数据。

本发明的耗能器冲击试验装置对试验场地要求低，无需大型的提升装置或者大型反力设施，仅需合理锚固、安装即可进行耗能器冲击试验；在高度方向通过标准段可以调节高度，从而调整重锤势能-动能转化过程；在水平方向，可以调节平衡臂尾端附加质量和前端导向滑轮的位置，从而平衡天平两端重锤冲击力附加偏心距，增强自立桅杆的稳定性；解决了耗能器受冲击时自由摆动从而无法获得同步的力-位移时程曲线的难题，保证耗能器延伸为线性方向，直接获得的同步的非线性力-位移时程数据信息。本发明的耗能器冲击试验方法可重复性强，试验成本低、效率高。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种耗能器冲击试验装置，其特征在于，包括：

可调节高度和平衡力矩的支撑系统(1)，包括竖直安装的装配式可伸缩桅杆(11)和水平安装的平衡臂(12)，所述桅杆(11)锚固于基座(13)上，平衡臂(12)腰部连接于桅杆(11)顶端；

可适配耗能器变形的导向限位装置(2)，包括通过悬伸梁(24)连接于桅杆(11)后侧的限位滑轨(21)，滑标(22)卡在所述限位滑轨(21)的轨道内；安装基座(23)锚固在地面；

提升与加载一体化切换的绳索导向传力机构(3)，包括导向滑轮(31)、限位滑轮(32)、传力绳(33)以及牵引绳(36)；导向滑轮(31)安装在平衡臂(12)两端，限位滑轮(32)安装于尾端导向滑轮(312)下方和“┌┘”形结构上(121)；传力绳(33)一端连接重锤(34)，另一端连接滑标(22)；卷扬机(35)安装在主梁(122)尾部上方，牵引绳(36)绕过牵引导向滑轮(313)连接重锤(34)；倒滑自锁装置(37)用于限制传力绳(33)和牵引绳(36)反向滑移量；

集成化的力-位移同步测试系统(4)，包括激光位移计(41)、力传感器(42)和动态信号测试分析系统(43)；

维护操作平台(5)包括马道(51)、爬梯(52)和半刚性护栏(53)，所述马道(51)设置于平衡臂(12)前段下方及环平衡臂(12)尾段侧面，爬梯(61)设置于桅杆(11)侧面用于试验操作和冲击架维护；半刚性护栏(53)设置在桅杆(11)前方用于防止重锤(34)偏摆撞击试验装置。

2.根据权利要求1所述的耗能器冲击试验装置，其特征在于，悬伸梁(24)在桅杆(11)背面的安装位置可调，用于安装不同长度的限位滑轨(21)；测试部件(65)的固定端通过卸扣(63)、8字绳(64)与锚固在地面的安装基座(23)连接，其延伸端与通过卸扣(63)与滑标(22)连接；

所述滑标(22)一端作为连接件(221)连接传力绳(33)和测试部件(65)的延伸端，另一端为磨面钢板(222)，作为激光位移计(41)检测位移的标板。

3.根据权利要求1或2所述的耗能器冲击试验装置，其特征在于，传力绳(33)一端与滑标(22)连接，沿桅杆(11)高度方向穿过限位滑轮(32)和尾端导向滑轮(311)，其延伸方向由竖直转为平行于平衡臂(12)的水平方向，穿过平衡臂(12)前端导向滑轮(312)后又由水平向转为竖直向，并与重锤(34)连接，由此将重锤下落产生的冲击能量传递至测试部件。

4.根据权利要求1或2所述的耗能器冲击试验装置，其特征在于，所述传力绳(33)两端使用钢丝绳夹分别扣住成为绳扣，使用卸扣(63)与滑标(22)、重锤(34)连接；传力绳(33)最小破断拉力大于测试部件(65)启动力，并考虑一定的安全富余。

5.根据权利要求1或2所述的耗能器冲击试验装置，其特征在于，所述倒滑自锁装置(37)，包括圆台形抱绳装置(371)和弹簧限位器(372)，中间开孔对半分开的圆台形抱绳装置(371)通过对穿螺栓安装在传力绳(33)、牵引绳(36)上，平衡臂(12)前端下方的吊梁(511)设置弹簧限位器(372)，所述弹簧限位器(372)和脱钩装置(39)安装于马道(51)的吊梁(511)底面。

6.根据权利要求1或2所述的耗能器冲击试验装置，其特征在于，所述的桅杆(11)包括底部的支承段(111)和上部的标准段(112)，所述支承段(111)为固定支承结构，锚固于基座(13)上；所述标准段(112)为可调节结构，其段数在高度方向可做增减；节段端部设置法兰式端板(51)用于节段之间的连接；所述桅杆(11)的结构形式采用格构式或实腹式钢柱。

7.根据权利要求1-6之一所述的耗能器冲击试验装置，其特征在于，所述的平衡臂(12)由

形结构(121)、主梁(122)和液压柱(123)组成，

形结构(121)下部设置法兰式端板(61)与桅杆(11)连接；

形结构(121)上部设置连接板(62)，与主梁(122)尾端的连接板(52)共同形成铰接点(124)，便于提供配平力矩；主梁(122)腰部与

形结构(121)之间通过液压柱(123)连接，作为“天平”的支点，并在主梁(122)受到过大冲击时提供缓冲保护。

8.根据权利要求1-7之一所述的一种耗能器冲击试验装置的冲击试验方法，其特征在于，具体操作步骤如下：

a)设定测试部件的启动力即耗能能力，设计重锤质量M₁并计算重锤达到相应冲击能量需要提升的高度h；调整配重及前端导向滑轮和脱钩装置的位置；

b)根据试验耗能器拉伸长度调整标准段节数和限位滑轨的长度，需满足：H≥h+l+h_pro，其中，桅杆高度H和重锤提升高度h、测试部件拉伸长度l、保护高度h_pro；使平衡臂前端传力绳垂悬长度为h，并安装圆台形抱绳装置；

c)使用卷扬机将重锤提升至初始高度，将重锤挂在脱钩装置上，随后，牵引绳脱与重锤脱钩；将传力绳端部钩挂在重锤的连接扣上；

d)将测试部件的固定端与安装基座连接，固定端与基座之间安装拉力传感器，即从下至上的顺序为“安装基座-拉力传感器-测试部件固定端”；测试部件的延伸端与滑标一端连接，滑标另一端与拉力传感器、传力绳连接，从下至上的安装顺序为“测试部件延伸端-滑标-拉力传感器-传力绳”；

e)将激光位移传感器固定在地面，光线对准滑标上的反光板且与反光板的法向平行；将所有传感器与动态信号测试分析系统连接，并调试系统，以保证获得同步的力-位移时程曲线；高速摄像机对准测试部件，用于测试部件变形形态的记录；

f)同步开启传感器信号采集系统和高速摄像，释放重锤，收集数据。

9.根据权利要求8所述的耗能器冲击试验装置的冲击试验方法，其特征在于，为了使重锤(34)下落传力绳(33)拉紧绷直后达到可启动测试部件(65)的冲击荷载，并满足测试部件耗能需求E_diss，重锤质量M₂及下落高度h需满足：

F_d≥F_A

M₁gh≤E_diss

F_d＝K_dM₂

式中，F_d为冲击荷载，F_A为测试部件的启动力，K_d为冲击动荷因数，E、A分别为传力绳弹性模量和截面积，l_rope为牵引绳(36)总长度，以上计算忽略了传力绳与滑轮之间的摩擦以及测试部件弹性阶段受力过程。

10.根据权利要求8或9所述的耗能器冲击试验装置的冲击试验方法，其特征在于，为了平衡“天平”两端重锤冲击力附加偏心距，增强自立桅杆的稳定性，可以沿平衡臂(12)调节前端导向滑轮(312)的位置或者调节平衡臂尾端附加配重(121)的质量，所述附加配重(121)固定在尾端导向滑轮(311)下方横梁上；主梁(122)为两臂不等长的“天平”，前端悬伸，尾端为弹簧支座，试验时，平衡臂两端弯矩需满足：

冲击前：M₂L₂≤M₁L₁

冲击时：F_AL₂≤F_AL₁+M₁gL₁

其中，L₁为尾端导向滑轮(311)至液压柱(123)的距离；M₁为附加配重，其最大值取决于

形结构(121)的承载能力；L₂为前端导向滑轮(312)至液压柱(123)的距离，L₂∈(L₁，L_2max]。

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