CN205981513U - 一种可变支撑的结构动应力测试实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种可变支撑的结构动应力测试实验装置，属于动应力测试设备技术领域，主要涉及高校材料力学实验课程中一种在冲击载荷作用下测试构件动应力的实验。实验装置包括基座，滑槽，下固定圆柱，上固定圆柱，横梁，滑槽盖，限位螺钉，重物释放装置，固定装置组成。滑槽下方设置弹簧用于弹性支撑下固定圆柱。滑槽盖上的限位螺钉可通过旋转改变上、下固定圆柱的位置，进而改变横梁两端的支撑方式。重物释放装置沿固定装置的导轨槽运动，可通过螺母固定于不同高度位置。重物释放装置采用弹簧纽扣的机械释放装置，释放夹持的不同质量的砝码。横梁上粘贴的应变片连接于应变仪上，进而直接读出一定冲击载荷下的横梁结构动应力对应的应变。

Description

一种可变支撑的结构动应力测试实验装置

技术领域

本实用新型涉及一种可变支撑的结构动应力测试实验装置，属于动应力测试设备技术领域，主要涉及高校材料力学实验课程中一种在冲击载荷作用下测试构件动应力的实验。

背景技术

当运动物体以比较大的速度作用于静止的工程构件(被冲击物体)，工程构件将承受很大的作用力，这一作用力称为冲击载荷。这种现象称为冲击，工程构件由于冲击引起的应力称为冲击应力。在冲击过程中，由于被冲击物体的阻碍，冲击物体的速度在极短的时间发生剧烈的变化，甚至降低为零，出现相当大的冲击运动方向相反的加速度。因此，在冲击物体与被冲击物体之间必然出现很大的作用力与反作用力，这将导致被冲击的工程构件出现很大的冲击应力和变形。冲击问题的特点是结构受外力作用的时间极短，加速度的变化剧烈，很难精确测定。因此根据加速度确定某一瞬间结构所受的冲击载荷是很困难的，动静法已不再适用。因此工程上使用能量法近似计算冲击时构件内的最大应力和最大变形。

实用新型内容

本实用新型的目的是在高校材料力学实验课程中提供一种可变支撑的结构动应力装置，用于测试横梁在冲击载荷作用下的动应力，获得动荷因数。将电测方法的测试结果与理论计算计算结果相比较。以加深学生对动载荷的理解，极大的方便了学生实验，具有安装方便，操作简单，可重复使用的特点。

本实用新型技术方案是：一种可变支撑的结构动应力测试实验装置，包括基座(1)，滑槽(2)，下固定圆柱(3)，上固定圆柱(4)，横梁(5)，滑槽盖(6)，限位螺钉(7)，重物释放装置(8)，固定装置(9)和砝码(10)组成。滑槽(2)下方设置弹簧用于弹性支撑下固定圆柱，在必要时可进行更换以改变刚度。固定装置(9)上设置有导轨槽。

所述横梁的可变支撑方式具体实现为：①两端固支：上固定圆柱在上端用两根细螺栓下顶，使得上固定圆柱和下固定圆柱一起向下移动，滑槽内所设置的弹簧被下压变形，下固定圆柱和滑槽底面接触，此面设定为和圆柱具有相同半径的圆柱曲面。此时两侧的上、下固定圆柱和梁一起被固定于滑槽上，因此构成一种固支的形式。②一端固定，一端弹簧支撑：其中一侧的下固定圆柱下方装有规格相同的两根弹簧，上固定圆柱用限位螺钉拉起不和横梁接触，下固定圆柱在没有收到外力作用时，弹簧顶起下固定圆柱，构成一种弹簧支撑的形式。③悬臂：将其中一侧的滑槽连同固定圆柱撤掉，另一端固定组成悬臂梁结构。

所述上、下固定圆柱可沿滑槽上下移动。

所述滑槽盖通过螺钉与滑槽固定，滑槽盖上有螺纹通孔，所述限位螺钉贯穿螺纹孔，通过旋转进而下顶住上固定圆柱。

所述重物释放装置可沿固定装置的导轨糟滑动，通过旋紧螺母固定于不同高度位置，此螺母应使用蝶形螺母，方便更改位置。

所述重物释放装置使用机械释放装置，在条件允许的情况下，可以更换为电磁释放装置。

所述固定装置导轨槽上含刻度尺。

所述横梁上可粘贴应变片。

本实用新型专利有益处在于:可以利用单一实验器材更改多种支承形式，方便学生一次进行多种实验。实验器材结构简单，便于组装，更改支承方式通过拧紧螺钉实现，操作简单，使用方便。砝码高度可以通过改变重物释放装置在槽中的位置实现，固定此装置的螺母采用蝶形螺母，可方便的实现免工具拆卸，更进一步的方便移动。必要时可以选择在槽边缘增加高度标尺，方便测量高度差。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

图2是本实用新型重物释放装置示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，对本实用新型作进一步说明。

实施例1：如图1所示，一种可变支撑的结构动应力测试实验装置，包括基座(1)，滑槽(2)，下固定圆柱(3)，上固定圆柱(4)，横梁(5)，滑槽盖(6)，限位螺钉(7)，重物释放装置(8)，固定装置(9)组成。滑槽(2)下方设置弹簧用于弹性支撑下固定圆柱，在必要时可进行更换以改变刚度。固定装置(9)上设置有导轨槽。滑槽盖上的限位螺钉可通过旋转以改变上、下固定圆柱的位置，进而改变横梁两端的支撑方式。重物释放装置沿固定装置的导轨槽运动，可通过螺母固定于不同高度位置。重物释放装置采用弹簧纽扣的机械释放装置，也可更换为电磁释放装置，释放夹持的不同质量的砝码。在横梁上不同位置粘贴应变片，并连接于应变仪中，进而直接读出一定冲击载荷下的横梁结构动应力对应的应变。

上面结合附图对本实用新型的具体实施例作了详细说明，但是本实用新型并不限于上诉实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (6)

1.一种可变支撑的结构动应力测试实验装置，其特征在于：包括基座(1)，滑槽(2)，下固定圆柱(3)，上固定圆柱(4)，横梁(5)，滑槽盖(6)，限位螺钉(7)，重物释放装置(8)，固定装置(9)和砝码(10)组成，滑槽(2)下方设置弹簧用于弹性支撑下固定圆柱，固定装置(9)上设置有导轨槽，滑槽盖上的限位螺钉可通过旋转以改变上、下固定圆柱的位置，进而改变横梁两端的支撑方式。

2.根据权利要求1所述的一种可变支撑的结构动应力测试实验装置，其特征在于，所述滑槽(2)、下固定圆柱(3)、上固定圆柱(4)、滑槽盖(6)和限位螺钉(7)的组合装置可实现可变支撑方式，具体实现为：①两端固支：上固定圆柱在上端用两根细螺栓下顶，使得上固定圆柱和下固定圆柱一起向下移动，滑槽内所设置的弹簧被下压变形，下固定圆柱和滑槽底面接触，此面设定为和圆柱具有相同半径的圆柱曲面，此时两侧的上、下固定圆柱和梁一起被固定于滑槽上，因此构成一种固支的形式；②一端固定，一端弹簧支撑：其中一侧的下固定圆柱下方装有规格相同的两根弹簧，上固定圆柱用限位螺钉拉起不和横梁接触，下固定圆柱在没有收到外力作用时，弹簧顶起下固定圆柱，构成一种弹簧支撑的形式；③悬臂：将其中一侧的滑槽连同固定圆柱撤掉，另一端固定组成悬臂梁结构。

3.根据权利要求1所述的一种可变支撑的结构动应力测试实验装置，其特征在于，所述重物释放装置(8)可沿固定装置(9)的导轨槽滑动，通过螺母固定于不同高度位置。

4.根据权利要求1所述的一种可变支撑的结构动应力测试实验装置，其特征在于，所述重物释放装置(8)采用弹簧纽扣装置的机械释放装置，也可更换为电磁释放装置。

5.根据权利要求1所述的一种可变支撑的结构动应力测试实验装置，其特征在于，所述滑槽(2)底面是与下固定圆柱(3)具有相同曲率的弧面。

6.根据权利要求1所述的一种可变支撑的结构动应力测试实验装置，其特征在于，横梁上的粘贴的应变片可通过导线连接至应变仪，直接读出一定冲击载荷下的横梁结构动应力对应的应变。