CN114252331A - 压杆试验弯曲挠度的测量方法 - Google Patents

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方兴杰
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Abstract

本发明涉及一种压杆试验弯曲挠度的测量方法，包括如下步骤：提供受测试件，于该受测试件的待测面上的多个待测位置处做标记；提供加载试验机，将该受测试件固定于该加载试验机上；提供激光投影仪，该激光投影仪发射出的激光线投影于该待测面上形成基准线，且该基准线平行于该该受测试件的边缘；该加载试验机对该受测试件进行施力，使该受测试件产生变形；测量该标记处的该基准线到该受测试件边缘的距离；根据每个该标记处所测得的距离计算弯曲挠度。本发明通过激光投影仪和标记待测点的相结合的测量方式，解决了现有技术中通过位移计测量挠度不准确且操作繁琐的技术问题。

Description

压杆试验弯曲挠度的测量方法
技术领域
本发明涉及测量工程技术领域，尤其涉及一种压杆试验弯曲挠度的测量方法。
背景技术
结构试验中，杆件在压力作用下会在截面弱轴平面内产生一定的弯曲变形，此时，变形时其轴线在变形平面内的位移量即为杆件的弯曲挠度。杆件上各点挠度随位置和时间变化的规律称为挠度函数。通过挠度函数可以得到结构的变形形态及计算构件截面应变，是结构试验中一个重要的试验数据。
传统的挠度测量方法一般通过杆件固定位置处的位移计直接测量，该方法设备简单，结果可靠，所以在结构试验中广泛采用。但是位移计测量存在很多不足，该方法需要在多点布置位移计，需要另外搭设安装位移计的架子外，为保证安装位移计的空间，杆件自身长度对测量截面的数量有一定的限制；而且，构件出现大变形时，位移计的测点极易滑动，位移计的量程限制也使得试验过程需要对位移计进行清零操作，容易得到不准确的挠度测量数据；此外，沿着杆件布设多个位移计及拆除位移计的操作，都非常的繁复耗时，影响实验效率。
发明内容
针对上述现有技术中存着的不足之处，本发明提供了一种压杆试验弯曲挠度的测量方法，解决了现有技术中通过位移计测量挠度不准确且操作繁琐的技术问题。
本发明公开了一种压杆试验弯曲挠度的测量方法，包括如下步骤：
提供受测试件，于该受测试件的待测面上的多个待测位置处做标记；
提供加载试验机，将该受测试件固定于该加载试验机上；
提供激光投影仪，该激光投影仪发射出的激光线投影于该待测面上形成基准线，且该基准线平行于该受测试件的边缘；
该加载试验机对该受测试件进行施力，使该受测试件产生变形；
测量该标记处的该基准线到该受测试件边缘的距离；
根据每个该标记处所测得的距离计算弯曲挠度。
本发明压杆试验弯曲挠度的测量方法进一步改进在于，根据弯曲变形量公式计算第i个截面的弯曲变形量，即为该截面的弯曲挠度，第i个截面的弯曲变形量Di公式如下：
Figure BDA0003363616920000021
其中，n为截面标记的数量；li为标记处的该基准线到受测试件边缘的距离。
本发明压杆试验弯曲挠度的测量方法进一步改进在于，在测量该标记处的该基准线到该受测试件边缘的距离时，提供游标卡尺，通过该游标卡尺测量该标记处的该基准线到该受测试件边缘的距离。
本发明压杆试验弯曲挠度的测量方法进一步改进在于，在将该受测试件固定于加载试验机上时，将该受测试件呈竖直或水平的状态且两端固定于该加载试验机上。
本发明压杆试验弯曲挠度的测量方法进一步改进在于，在该激光投影仪发射出的激光线投影于该待测面上形成基准线时，于该受测试件的正前方放置该激光投影仪，于该待测面上投影出竖直或水平的激光线。
本发明和已有技术相比较，其效果是积极和明显的。本发明通过激光投影仪和标记待测点的相结合的测量方式，解决了现有技术中通过位移计测量挠度不准确且操作繁琐的技术问题。本测量方法操作简单、耗时少、量程限制少、且可以多截面测量，方便、直接地测得构件结构试验后任意截面位置处产生的大变形量，获得构件上各截面随位置和时间变化时的挠度，并据此得到构件最大挠度值、构件弯曲曲线及挠度函数等。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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为本发明的压杆试验弯曲挠度的测量方法的待测面测量示意图。
图2为本发明的压杆试验弯曲挠度的测量方法的游标卡尺测量示意图。
图3为本发明的压杆试验弯曲挠度的测量方法的激光仪投影设置示意图。
具体实施方式
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。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
如图1和图3所示，本发明提供了压杆试验弯曲挠度的测量方法，包括如下步骤：
提供受测试件1，于该受测试件1的待测面上的多个待测位置处做标记；
提供加载试验机，将该受测试件1固定于该加载试验机上；
提供激光投影仪4，该激光投影仪4发射出的激光线投影于该待测面上形成基准线2，且该基准线2平行于该该受测试件1的边缘；
该加载试验机对该受测试件1进行施力，使该受测试件1产生变形；
测量该标记处的该基准线2到该受测试件1边缘的距离；
根据每个该标记处所测得的距离计算弯曲挠度。
在受测试件1加载前，根据受测试件1的长度，确定变形测量截面的数量n，测量截面应等距分布，并在构件测量面上标记测量截面的位置。该标记处的测量截面与基准线2垂直。本实施例中，该受测试件1为竖直固定于加载试验机上，测量该标记处的该基准线2到该受测试件1边缘的距离为水平距离。
进一步地，根据弯曲变形量公式计算第i个截面的弯曲变形量，即为该截面的弯曲挠度，第i个截面的弯曲变形量Di公式如下：
Figure BDA0003363616920000031
其中，n为截面标记的数量；li为标记处的该基准线2到受测试件1 边缘的距离。
通过公式计算得到n个弯曲变形量，其中最大的弯曲变形量即为构件的最大挠度值。通过公式计算得到的n个挠度在横坐标为横截面位置，纵坐标为挠度的坐标系中可绘制得到弯曲大变形曲线，并通过该弯曲大变形曲线得到挠曲线方程，也称为挠度函数。
具体的，如图2所示，在测量该标记处的该基准线2到该受测试件1 边缘的距离时，提供游标卡尺3，通过该游标卡尺3测量该标记处的该基准线2到该受测试件1边缘的距离。游标卡尺3的精度高，使测量数据更加准确。
优选的，在将该受测试件1固定于加载试验机上时，将该受测试件1 呈竖直或水平的状态且两端固定于该加载试验机上。在测试过程中，根据需要选择竖直或水平的固定方式以满足不同方向的加载要求。
优选的，在该激光投影仪4发射出的激光线投影于该待测面上形成基准线2时，于该受测试件1的正前方放置该激光投影仪4，于该待测面上投影出竖直或水平的激光线。激光投影仪4需要根据受测试件1的固定状态来调整发出的激光线的投影位置及方向。
本发明通过激光投影仪和标记待测点的相结合的测量方式，解决了现有技术中通过位移计测量挠度不准确且操作繁琐的技术问题。本测量方法操作简单、耗时少、量程限制少、且可以多截面测量，方便、直接地测得构件结构试验后任意截面位置处产生的大变形量，获得构件上各截面随位置和时间变化时的挠度，并据此得到构件最大挠度值、构件弯曲曲线及挠度函数等。
本发明中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种压杆试验弯曲挠度的测量方法，其特征在于，包括如下步骤：
提供受测试件，于所述受测试件的待测面上的多个待测位置处做标记；
提供加载试验机，将所述受测试件固定于所述加载试验机上；
提供激光投影仪，所述激光投影仪发射出的激光线投影于所述待测面上形成基准线，且所述基准线平行于所述所述受测试件的边缘；
所述加载试验机对所述受测试件进行施力，使所述受测试件产生变形；
测量所述标记处的所述基准线到所述受测试件边缘的距离；
根据每个所述标记处所测得的距离计算弯曲挠度。
2.根据权利要求1所述的压杆试验弯曲挠度的测量方法，其特征在于，根据弯曲变形量公式计算第i个截面的弯曲变形量，即为该截面的弯曲挠度，第i个截面的弯曲变形量Di公式如下：
Figure FDA0003363616910000011
其中，n为截面标记的数量；li为标记处的所述基准线到受测试件边缘的距离。
3.根据权利要求1所述的压杆试验弯曲挠度的测量方法，其特征在于，在测量所述标记处的所述基准线到所述受测试件边缘的距离时，提供游标卡尺，通过所述游标卡尺测量所述标记处的所述基准线到所述受测试件边缘的距离。
4.根据权利要求1所述的压杆试验弯曲挠度的测量方法，其特征在于，在将所述受测试件固定于加载试验机上时，将所述受测试件呈竖直或水平的状态且两端固定于所述加载试验机上。
5.根据权利要求4所述的压杆试验弯曲挠度的测量方法，其特征在于，在所述激光投影仪发射出的激光线投影于所述待测面上形成基准线时，于所述受测试件的正前方放置所述激光投影仪，于所述待测面上投影出竖直或水平的激光线。
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