CN206710209U - 加筋板轴压试验中加强筋侧向变形的同步测量试验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种加筋板轴压试验中加强筋侧向变形的同步测量试验装置，包括压缩试验机和夹具，夹具安装于压缩试验机上用于夹紧加筋板的两端，还包括激光测距仪，激光测距仪正对加筋板上的加强筋放置，用于同步测量试验过程中加强筋的侧向位移。本实用新型在常规加筋板试验的基础上，引入激光测距仪设备，用于准确测量试验过程中加筋板上加强筋的侧向位移，进一步地，对压缩试验机记录的轴向压力和时间的关系曲线F‑t及通过激光测距仪记录的侧向位移和时间的关系曲线D‑t进行数据处理，得到侧向位移和轴向压力的关系曲线D‑F，可以更准确地计算加筋板的极限承载力，为分析出加筋板承载失效的真实原因奠定基础。
Description
技术领域
本实用新型涉及加筋板压缩极限强度试验技术领域，具体涉及一种加筋板轴压试验中加强筋侧向变形的同步测量试验装置。
背景技术
加筋板是一种工程中常见的重要结构。由于制作简单且有良好的强度重量比，加筋板广泛应用于制造船舶和海洋结构物、陆基结构物等。对于舰船而言，加筋板是最为主要的一种结构形式。因此，在船舶结构设计中准确地确定加筋板的极限强度就显得尤为重要。
加筋板压缩极限强度试验是用来研究工程中常用的加筋板材所能承受最大的轴向压缩载荷的能力大小的试验。实验原理是通过对加筋板两端施加轴向压力，直到加筋板发生失稳，从而测得加筋板的轴压极限承载能力。
目前，加筋板压缩极限强度试验由压缩试验机完成，步骤一般为：
1)将加筋板两端固定在夹具上；
2)启动压缩试验机，向加筋板施加轴向压力；
3)逐渐加大轴向压力并记录轴向位移，直至加筋板出现失稳和压溃。
这种实验方式所记录的实验数据是加筋板承受的轴向压力和产生的轴向位移随时间变化的关系。然而这是不全面的位移变形数据，因为仅记录轴向位移而忽略加筋板上筋的侧向变形的大小，无法全面的反映加筋板承载失效的真实原因。经典板壳理论证明板的屈曲有三个阶段，即完全线弹性稳定阶段、非线弹性后屈曲阶段和塑性大变形阶段。壁板在经过临界点时，面向侧向位移突变，但仍有承载能力。实际上，据已有的外文文献表明，加筋板的轴压极限承载能力与初始侧向缺陷及变形关系很大。
因此，为了更好的研究加筋板的轴压极限承载能力，测量加筋板在试验过程中加强筋的侧向位移是有必要的，这样不仅能提供更多可用于研究的重要试验数据，也能从另一方面反映加筋板的最终变形，分析出加筋板承载失效的真实原因。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足，提供一种加筋板轴压试验中加强筋侧向变形的同步测量试验装置，它通过激光测距仪同步测量加筋板在试验过程中加强筋的侧向位移，为加筋板压缩试验提供了更多的有效数据，能够帮助更全面的分析加筋板失稳压溃的原因。
本实用新型为解决上述提出的技术问题所采用的技术方案为：
一种加筋板轴压试验中加强筋侧向变形的同步测量试验装置，包括压缩试验机和夹具，所述夹具安装于所述压缩试验机上用于夹紧加筋板的两端，还包括激光测距仪，所述激光测距仪正对加筋板上的加强筋放置，用于同步测量试验过程中加强筋的侧向位移。
上述方案中，所述激光测距仪水平放置，并对准加筋板上的加强筋的中心位置。
上述方案中，还包括固定三脚架，所述固定三脚架正对加筋板水平放置，所述激光测距仪安装在所述固定三脚架的顶端。
上述方案中，还包括试验台，所述压缩试验机和固定三脚架平行安装于所述试验台上。
上述方案中，所述激光测距仪的采集频率与所述压缩试验机的轴向压力的记录频率相同。
本实用新型的有益效果在于：
本实用新型在常规加筋板试验的基础上，引入激光测距仪设备，用于准确测量试验过程中加筋板上加强筋的侧向位移，进一步地，对压缩试验机记录的轴向压力和时间的关系曲线F-t及通过激光测距仪记录的侧向位移和时间的关系曲线D-t进行数据处理，得到侧向位移和轴向压力的关系曲线D-F，可以更准确地计算加筋板的极限承载力，为分析出加筋板承载失效的真实原因奠定基础。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
图1是本实用新型的整体结构图；
图2是图1所示本实用新型的整体结构正视图。
图中：1、夹具；2、加筋板；3、加强筋；4、固定三脚架；5、激光测距仪。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。
如图1所示，为本实用新型一较佳实施例的加筋板轴压试验中加强筋侧向变形的同步测量试验装置，包括压缩试验机(图未示)、夹具1和激光测距仪5，夹具1安装于压缩试验机上用于夹紧加筋板2的两端，激光测距仪5正对加筋板2上的加强筋3放置。压缩试验机用于对加筋板2施加轴向压力，并记录轴向压力和时间的关系曲线F-t。如图2所示，虚线部分表示施加轴向压力后加强筋3的屈曲变化情况，激光测距仪5用于同步测量试验过程中加强筋3的侧向位移，并记录侧向位移和时间的关系曲线D-t。
上述方案中，加筋板轴压试验中加强筋侧向变形的同步测量试验装置还包括固定三脚架4，固定三脚架4正对加筋板2水平放置，激光测距仪5安装在固定三脚架4的顶端。
上述方案中，加筋板轴压试验中加强筋侧向变形的同步测量试验装置还包括试验台(图未示)，压缩试验机和固定三脚架4平行安装于试验台上。
利用本实用新型的试验装置进行加筋板轴压试验中加强筋侧向变形的同步测量试验的具体操作流程如下：
1)用夹具1固定好加筋板2的两端；
2)将激光测距仪5安装在固定三脚架4的顶端，调整好固定三脚架4，保证激光测距仪5水平放置并对准加筋板2上加强筋3的中心位置；
3)设置激光测距仪5的数据采集频率，确保其与压缩试验机的轴向压力的记录频率相同，保证试验开始后激光测距仪5能够实时获取加强筋3中心处的侧向位移；
4)同时启动压缩试验机和激光测距仪5的数据记录，保证试验开始后能够以相同的采集频率实时采集轴向压力和加强筋3侧向距离的随时间变化的情况；
5)通过压缩试验机对加筋板2施加轴向压力，逐渐增大轴向压力使加筋板2出现失稳直至压溃。
试验完成后，将采集的数据导出，按下表1进行数据处理，由原始的轴向压力和时间的关系F-t及侧向位移和时间的关系D-t进行列举，从而得到侧向位移和轴向压力的关系D-F。
表1数据处理
| 时间t | t0 | t1 | t2 | … | ti | … | tn |
| 轴向压力F | F0 | F1 | F2 | … | Fi | … | Fn |
| 侧向位移D | D0 | D1 | D2 | … | Di | … | Dn |
需要说明的是，一次试验对应测量一个加强筋3的侧向变形情况。
本实用新型在常规加筋板试验的基础上，引入激光测距仪设备，用于准确测量试验过程中加筋板上加强筋的侧向位移，进一步地，对压缩试验机记录的轴向压力和时间的关系曲线F-t及通过激光测距仪记录的侧向位移和时间的关系曲线D-t进行数据处理，得到侧向位移和轴向压力的关系曲线D-F，可以更准确地计算加筋板的极限承载力，为分析出加筋板承载失效的真实原因奠定基础。
上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。
Claims (5)
1.一种加筋板轴压试验中加强筋侧向变形的同步测量试验装置，包括压缩试验机和夹具，所述夹具安装于所述压缩试验机上用于夹紧加筋板的两端，其特征在于，还包括激光测距仪，所述激光测距仪正对加筋板上的加强筋放置，用于同步测量试验过程中加强筋的侧向位移。
2.根据权利要求1所述的加筋板轴压试验中加强筋侧向变形的同步测量试验装置，其特征在于，所述激光测距仪水平放置，并对准加筋板上的加强筋的中心位置。
3.根据权利要求1所述的加筋板轴压试验中加强筋侧向变形的同步测量试验装置，其特征在于，还包括固定三脚架，所述固定三脚架正对加筋板水平放置，所述激光测距仪安装在所述固定三脚架的顶端。
4.根据权利要求3所述的加筋板轴压试验中加强筋侧向变形的同步测量试验装置，其特征在于，还包括试验台，所述压缩试验机和固定三脚架平行安装于所述试验台上。
5.根据权利要求1所述的加筋板轴压试验中加强筋侧向变形的同步测量试验装置，其特征在于，所述激光测距仪的采集频率与所述压缩试验机的轴向压力的记录频率相同。
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