CN203894112U - 一种轴压疲劳试验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于结构试验力学范围,涉及一种轴压疲劳试验装置。所述轴压疲劳试验装置包括轴压载荷施加组件、加筋平板组件以及侧向支持组件。所述轴压载荷施加组件包括固定在试验机上的上压台、下平台以及固定在下平台上的固定组合件。固定组合件设置了长顶板与短顶板，两个顶板分别通过螺栓和顶紧加筋平板组件端部。所述侧向支持组件位于试验机的两侧，包括过渡板、立柱、三角筋、槽钢、横梁以及顶轮组件。本实用新型提供了一种能够均匀施加轴向压缩疲劳载荷的试验装置，该装置既适用于平板，又适用于加筋平板，不但节约了成本，而且缩短了试验周期。
Description
技术领域
本实用新型属于结构试验力学范围,涉及一种轴压疲劳试验装置。
背景技术
平板和加筋平板是航空航天飞行器和水面舰艇等结构中典型的受力构件，其中多数处于轴向压缩状态，这类结构件在轴向压缩载荷下的稳定性和强度是结构力学中非常重要的研究课题，特别对于现代飞行器大多采用的加筋薄壁结构，在压缩疲劳载荷下的稳定性、疲劳可靠性和强度的研究尤为重要，因此有必要在实验室中实现这种轴压疲劳载荷的施加，以便对设计的结构件的稳定性、疲劳可靠性和强度进行验证，也可以为以后结构进行优化和改进提供依据。
以往对于这类结构件实现轴压疲劳加载比较困难，对于小尺寸加筋平板件(尺寸量级500*500及以下)，比较常用的方法是在标准试验机上采用压台直接压缩，实现轴压疲劳载荷的施加；对于大型壁板(500*500以上)，通常都要有面外支持来模拟肋支持，因此多采用框架式支持通过作动筒加载来实现；或者通过加筋平板和纵墙等结构件组合而成的盒式结构(简称“盒段”)来实现，对盒段施加弯曲载荷从而使上下壁板受到压和拉载荷来实现；这两种方法均采用作动筒施加疲劳载荷，加载频率比较低，一般为8次/分钟，使得试验周期很长；而且采用盒段结构来实现，试验耗资巨大，同时也存在作动筒加载导致试验周期过长的问题。进行大量的试验将周期过长且耗资巨大。
为了节约成本并缩短周期从而可以对平板和加筋平板的稳定性、疲劳可靠性和材料强度进行广泛的试验研究，开发了如下所述的试验装置来进行这种轴压疲劳载荷的施加。
发明内容
本实用新型的目的：提供了一种轴压疲劳试验装置，能够均匀施加轴向压缩疲劳载荷。
本实用新型的技术解决方案是：一种轴压缩疲劳试验装置，其包括轴压载荷施加组件、加筋平板组件以及侧向支持组件。所述轴压载荷施加组件包括上压台、下平台以及固定组合件，其中上压台、下平台通过试验机夹头固定在试验机上，所述固定组合件通过第一螺栓104固定在下平台102上，固定组合件103设置了长顶板1031与短顶板1034,其中短顶板1034通过第二螺栓1036固定在长顶板1031上，两个顶板分别通过第三螺栓1033和第四螺栓1035顶紧加筋平板组件2上下端部，所述侧向支持组件3位于试验机的两侧。
所述侧向支持组件包括过渡板、立柱、三角筋、横梁、槽钢、顶轮组件，其中过渡板与试验机底座固定，立柱与过渡板通过螺栓连接，三角筋通过螺栓连接在立柱上，槽钢连接在三角筋上，横梁固定在槽钢适当位置安装位置应使得滚轮与壁板接触处位于肋位处或者其它要求支持的地方，顶轮组件固定在横梁上。
所述第三螺栓1033与加筋平板组件之间设置垫板1032。
所述顶轮组件306包括滚轮3061、轮架3062、两个螺母3063、全螺纹螺杆3064、轮轴3065，其中滚轮3061及轮架3062顶着试验件，两个螺母3063在全螺纹螺杆3064上，中间隔着横梁304的腹板。
本实用新型的技术效果是：本发明提供了一种轴压疲劳试验装置。该装置中平台可以给试验件施加均匀的轴向压缩载荷，既适用于平板，又适用于加筋平板；而且该装置中设置了防滑装置，并且能够在加筋板安装姿态不变的情况下调整压心；此外，侧向支持可以真实模拟肋支持作用，而且在整个疲劳过程中不会划伤试验件，从而可以为轴压疲劳载荷作用下壁板的应力状态分析提供参考。结合标准试验机的高精度、高频加载可以节省时间，提高试验效率，由此而知，该装置具备单独进行轴向压缩疲劳试验的能力，而且安装方便、一步到位，节省时间，提高效率，试验效果显著。
附图说明
图1为本实用新型整体结构示意图；
图2为轴压载荷施加组件结构示意图；
图3为固定组合件结构图；
图4为侧向支持组件结构图；
图5为顶轮组件结构示意图；
其中，1-轴压载荷施加组件、2-加筋平板组件、3-侧向支持组件、101-上压台、102-下平台、103-固定组合件、1031-长顶板、1032-垫板、1033-第三螺栓、1034-短顶板、1035-第四螺栓、1036-第二螺栓、104-第一螺栓、301-过渡板、302-立柱、303-三角筋、304-横梁、305-槽钢、306-顶轮组件、3061-滚轮、3062-轮架、3063-螺母、3064-全螺纹螺杆、3065-轮轴。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明：
请参阅图1，其是本实用新型整体结构示意图。本实用新型能够均匀施加轴向压缩疲劳载荷的试验装置包括轴压载荷施加组件1、加筋平板组件2以及侧向支持组件3。
请参阅图2，其是轴压载荷施加组件结构示意图。所述轴压载荷施加组件1包括上压台101、下平台102以及固定组合件103，其中上压台101、下平台102通过试验机夹头固定在试验机上，上压台101与下平台102使得施加的轴压载荷在加筋平板组件上分布均匀。
请参阅图3，其是固定组合件结构图。所述固定组合件103通过第一螺栓104固定在下平台102上，固定组合件103设置了长顶板1031与短顶板1034,其中短顶板1034通过第二螺栓1036固定在长顶板1031上，两个顶板分别通过第三螺栓1033和第四螺栓1035顶紧加筋平板组件2上下端部，两个全螺纹螺栓第三螺栓1033和第四螺栓1035可以调节加筋平板组件2压心与加载中心重合，在第三螺栓1033与加筋平板组件2设置了垫板1032,固定试验件并使试验件受力均匀且防止划伤试验件。
请参阅图4，其是侧向支持组件结构图。为了使结构的布置清楚可见，隐藏了其中一侧的支架及滚轮。所述侧向支持组件3位于试验机的一侧,包括过渡板301、立柱302、三角筋303、横梁304、槽钢305、顶轮组件306，其中过渡板301与试验机底座固定，立柱302与过渡板301通过螺栓连接，三角筋303通过螺栓连接在立柱302上，槽钢305连接在三角筋303上，横梁304固定在槽钢305适当位置安装位置应使得滚轮与壁板接触处位于肋位处或者其它要求支持的地方，顶轮组件306固定在横梁304上。
请参阅图5，其是顶轮组件结构示意图。所述顶轮组件306包括滚轮3061、轮架3062、两个螺母3063、全螺纹螺杆3064、轮轴3065，其中滚轮3061及轮架3062顶着试验件，两个螺母3063在全螺纹螺杆3064上，中间隔着横梁304的腹板，通过往同一个方向旋转两个螺母3063，可以调节滚轮3061与试验件的距离，调整好后，反方向旋转螺母3063，即向横梁304腹板上紧可以固定整个顶轮组件306，全螺纹螺杆306d一头与轮架3062的内螺纹孔连接，待调整好滚轮3061与试验件的距离后，按前述方法用两个螺母3063将整个全螺纹螺杆3064在横梁304腹板上固定，轮轴3065将滚轮3061固定在轮架3062上。安装时通过调节螺母3063的位置来调节滚轮3061与加筋平板组件的距离，当加筋平板组件受轴压疲劳载荷时，试验件缩短/伸长来回变形，滚轮3061也会随之上下转动。
由于本实用新型采用了大平台施加轴压载荷的方式，并设置了顶轮式的侧向支持，因此本装置既可以实现带肋位支持的轴向压缩疲劳载荷，且载荷分布均匀，通过在下平台102上设置固定组合件103，可以调整、固定加筋平板组件并防滑。结合标准试验机的高精度、高频加载，很容易实现大型平板或加筋平板组件的轴压疲劳试验，节省试验时间，提高了试验效率。
Claims (4)
1.一种轴压疲劳试验装置，其特征在于：包括轴压载荷施加组件(1)、加筋平板组件(2)以及侧向支持组件(3)，所述轴压载荷施加组件(1)包括上压台(101)、下平台(102)以及固定组合件(103)，其中上压台(101)、下平台(102)通过试验机夹头固定在试验机上，所述固定组合件(103)通过第一螺栓(104)固定在下平台(102)上，固定组合件(103)设置了长顶板(1031)与短顶板(1034),其中短顶板(1034)通过第二螺栓(1036)固定在长顶板(1031)上，两个顶板分别通过第三螺栓(1033)和第四螺栓(1035)顶紧加筋平板组件(2)端部，所述侧向支持组件(3)位于试验机的两侧。
2.根据权利要求1所述的轴压疲劳试验装置，其特征在于：所述侧向支持组件(3)包括过渡板(301)、立柱(302)、三角筋(303)横梁(304)、槽钢(305)、顶轮组件(306)，其中过渡板(301)与试验机底座固定，立柱(302)与过渡板(301)通过螺栓连接，三角筋(303)通过螺栓连接在立柱(302)上，槽钢(305)连接在三角筋(303)上，横梁(304)固定在槽钢(305)上，顶轮组件(306)固定在横梁(304)上。
3.根据权利要求1所述的轴压疲劳试验装置，其特征在于：所述第三螺栓(1033)与加筋平板组件(2)之间设置垫板(1032)。
4.根据权利要求1所述的轴压疲劳试验装置，其特征在于：所述顶轮组件(306)包括滚轮(3061)、轮架(3062)、两个螺母(3063)、全螺纹螺杆(3064)、轮轴(3065)，其中滚轮(3061)顶着试验件，轮轴(306e)将滚轮(306a)固定在轮架(306b)上；两个螺母(3063)在全螺纹螺杆(3064)上，中间隔着横梁(304)的腹板。
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