CN220912894U - 一种疲劳均布压载荷装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种疲劳均布压载荷装置，涉及疲劳测试技术领域，该装置包括承载平台，其用于放置试件；均载机构，其包括液体容器囊和均布载荷转换板，液体容器囊设置在均布载荷转换板的一侧，内部用于装载不可压缩流体，液体容器囊用于与试件压接；压持机构，其位于承载平台上方，压持机构与均布载荷转换板的另一侧连接，压持机构用于驱动液体容器囊压持在试件上，以向试件施加均布载荷。由于液体容器囊设置在均布载荷转换板的一侧，内部用于装载不可压缩流体，压持机构用于驱动液体容器囊压持在试件上，可以向试件施加均布载荷，适用于曲面板的疲劳试验，且不会产生实验垃圾。

Description

一种疲劳均布压载荷装置

技术领域

本实用新型涉及疲劳测试技术领域，具体涉及一种疲劳均布压载荷装置。

背景技术

为了测试和分析板材的疲劳寿命，实验室通常需对板材进行疲劳试验，金属疲劳试验是指通过金属材料实验测定金属材料的σ-1，绘制材料的S-N曲线，进而观察疲劳破坏现象和断口特征，进而学会对称循环下测定金属材料疲劳极限的方法。

均布载荷是均匀分布在结构上的力(载荷)，均布载荷作用下各点受到的载荷都相等，对金属板材进行均布载荷施加实验也是疲劳试验的一种。现有技术中，均布载荷施加实验通常采用重物堆积的方式，由于简单的堆积一般难以适用于曲面板，故目前针对曲面板均布载荷施加实验的方式是通过简单的沙袋和液压作动器联合压载。

但是，沙袋和液压作动器联合压载可能会出现沙粒逃逸现象，在实验过程中会产生实验垃圾，存在需要操作人员对实验场地进行清扫，影响实验效率的问题。

实用新型内容

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种疲劳均布压载荷装置，能够解决现有技术中沙袋和液压作动器联合压载可能会出现沙粒逃逸现象，在实验过程中会产生实验垃圾，存在需要操作人员对实验场地进行清扫，影响实验效率的问题。

为达到以上目的，本实用新型采取的技术方案是：

本申请提出了一种疲劳均布压载荷装置，其包括：

承载平台，其用于放置试件；

均载机构，其包括液体容器囊和均布载荷转换板，所述液体容器囊设置在所述均布载荷转换板的一侧，内部用于装载不可压缩流体，所述液体容器囊用于与所述试件压接；

压持机构，其位于所述承载平台上方，所述压持机构与所述均布载荷转换板的另一侧连接，所述压持机构用于驱动所述液体容器囊压持在所述试件上，以向所述试件施加均布载荷。

在上述技术方案的基础上，

在一些可选的方案中，还包括连接结构，所述连接结构用于定位所述试件在所述承载平台上的位置。

在一些可选的方案中，所述液体容器囊上设有多个螺栓连接孔，所述连接结构为与所述螺栓连接孔数量相同的连接螺栓，所述连接螺栓穿过对应所述螺栓连接孔，用于连接所述均布载荷转换板、液体容器囊和试件。

在一些可选的方案中，所述连接螺栓上具有预紧力，用于使所述液体容器囊贴合在所述试件的加载面上。

在一些可选的方案中，还包括固定设置的连接工装，所述液体容器囊上设有多个螺栓连接孔，所述连接结构为与所述螺栓连接孔数量相同的连接螺栓，所述连接螺栓穿过对应所述螺栓连接孔，用于连接所述均布载荷转换板、液体容器囊和连接工装，且所有所述连接螺栓围成定位区域，所述定位区域用于围设所述试件。

在一些可选的方案中，所述压载机构为液压作动器，所述液压作动器的伸缩端与所述均布载荷转换板的另一侧连接，所述均布载荷转换板垂直于所述液压作动器的伸缩端。

在一些可选的方案中，所述均布载荷转换板为钢制件。

在一些可选的方案中，还包括框架结构，所述框架结构固定设置，位于所述承载平台外侧，所述框架结构与所述压载机构连接。

在一些可选的方案中，所述框架结构包括两个竖向支撑结构和一个水平安装结构，两个所述竖向支撑结构间隔设置，所述水平安装结构的两端分别与两个所述竖向支撑结构连接，且所述竖向支撑结构与水平安装结构相互垂直。

在一些可选的方案中，所述液体容器囊为帘线橡胶制件。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

在使用该疲劳均布压载荷装置时，将试件放置在承载平台上，向液体容器囊内装载不可压缩流体，将液体容器囊设置在均布载荷转换板的一侧，将位于承载平台上方的压持机构与均布载荷转换板的另一侧连接，启动压持机构，驱动均载机构向试件移动，使液体容器囊压持在试件上，以向试件施加均布载荷。由于液体容器囊设置在均布载荷转换板的一侧，内部用于装载不可压缩流体，压持机构用于驱动液体容器囊压持在试件上，可以向试件施加均布载荷，适用于曲面板的疲劳试验，且不会产生实验垃圾，解决了现有技术中沙袋和液压作动器联合压载可能会出现沙粒逃逸现象，在实验过程中会产生实验垃圾，存在需要操作人员对实验场地进行清扫，影响实验效率的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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为本实用新型一种疲劳均布压载荷装置实施例的结构示意图；

图2为本实用新型一种疲劳均布压载荷装置实施例中液体容器囊的结构示意图。

图中：1、承载平台；2、试件；3、液压作动器；4、液体容器囊；41、螺栓连接孔；5、均布载荷转换板；6、连接结构；7、连接工装；8、不可压缩流体；9、框架结构。

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的一部分实施例，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的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。

以下结合附图对本实用新型一种疲劳均布压载荷装置的实施例作进一步详细说明。

实施例一

如图1所示，本实用新型实施例提供一种疲劳均布压载荷装置，包括：

承载平台1，其用于放置试件2；

均载机构，其包括液体容器囊4和均布载荷转换板5，液体容器囊4设置在均布载荷转换板5的一侧，内部用于装载不可压缩流体8，液体容器囊4用于与试件2压接；

压持机构，其位于承载平台1上方，压持机构与均布载荷转换板5的另一侧连接，压持机构用于驱动液体容器囊4压持在试件2上，以向试件2施加均布载荷。

在使用该疲劳均布压载荷装置时，将试件2放置在承载平台1上，向液体容器囊4内装载不可压缩流体8，将液体容器囊4设置在均布载荷转换板5的一侧，将位于承载平台1上方的压持机构与均布载荷转换板5的另一侧连接，启动压持机构，驱动均载机构向试件2移动，使液体容器囊4压持在试件2上，以向试件2施加均布载荷。由于液体容器囊4设置在均布载荷转换板5的一侧，内部用于装载不可压缩流体8，压持机构用于驱动液体容器囊4压持在试件2上，可以向试件2施加均布载荷，适用于曲面板的疲劳试验，且不会产生实验垃圾，解决了现有技术中沙袋和液压作动器联合压载可能会出现沙粒逃逸现象，在实验过程中会产生实验垃圾，存在需要操作人员对实验场地进行清扫，影响实验效率的问题。

在本例中，液体容器囊4具有足够的强度，在疲劳载荷下不容易被损坏。

如图1所示，在一些可选的实施例中，还包括连接结构6，连接结构6用于定位试件2在承载平台1上的位置。

在本实施例中，在该疲劳均布压载荷装置中还包括连接结构6，连接结构6用于定位试件2在承载平台1上的位置，防止在疲劳试验过程中试件2可能受到外界因素影响改变在承载平台1上的位置，影响实验的结果。

如图1所示，在一些可选的实施例中，压载机构为液压作动器3，液压作动器3的伸缩端与均布载荷转换板5的另一侧连接，均布载荷转换板5垂直于液压作动器3的伸缩端。

在本实施例中，压载机构为液压作动器3，液压作动器3的伸缩端与均布载荷转换板5的另一侧连接，均布载荷转换板5垂直于液压作动器3的伸缩端，液压作动器3的伸缩端与液压作动器3的伸缩方向相同，可以更好将均载机构压持在试件2上，实验效果更好。

在一些可选的实施例中，均布载荷转换板5为钢制件。

在本实施例中，均布载荷转换板5为钢制件，钢制件具备足够刚度，且钢制件可以发生形变与试件2协调，可以更好贴合在试件2上，保证实验效果。

如图1所示，在一些可选的实施例中，还包括框架结构9，框架结构9固定设置，位于承载平台1外侧，框架结构9与压载机构连接。

在本实施例中，在该疲劳均布压载荷装置中还包括框架结构9，框架结构9固定设置，位于承载平台1外侧，压载机构的固定端与框架结构9连接，可以方便安装压载机构，方便进行疲劳实验。

如图1所示，在一些可选的实施例中，框架结构9包括两个竖向支撑结构和一个水平安装结构，两个竖向支撑结构间隔设置，水平安装结构的两端分别与两个竖向支撑结构连接，且竖向支撑结构与水平安装结构相互垂直。

在本实施例中，具体说明了框架结构9的结构，框架结构9包括两个竖向支撑结构和一个水平安装结构，其中，两个竖向支撑结构间隔设置，水平安装结构的两端分别与两个竖向支撑结构连接，且竖向支撑结构与水平安装结构相互垂直，结构简单，容易实现。

在一些可选的实施例中，液体容器囊4为帘线橡胶制件。

在本实施例中，液体容器囊4为帘线橡胶制件，帘线橡胶制件的韧性好，不易破损，且形变能力强，可以更好贴合试件2的曲面，实验效果更好。

实施例二

如图1和图2所示，在实施例一的基础上，液体容器囊4上设有多个螺栓连接孔41，连接结构6为与螺栓连接孔41数量相同的连接螺栓，连接螺栓穿过对应螺栓连接孔41，用于连接均布载荷转换板5、液体容器囊4和试件2。

在本实施例中，在液体容器囊4上设有多个螺栓连接孔41，连接结构6为与螺栓连接孔41数量相同的连接螺栓，试件2上可进行打孔时，可以通过连接螺栓穿过对应螺栓连接孔41，连接均布载荷转换板5、液体容器囊4和试件2，可以将试件2与均载机构的相对位置固定，防止在疲劳试验过程中试件2可能受到外界因素影响改变在承载平台1上的位置，影响实验的结果，固定方式简单，容易实现。

在本例中，多个螺栓连接孔41沿液体容器囊4外周均匀间隔设置。

在一些可选的实施例中，连接螺栓上具有预紧力，用于使液体容器囊4贴合在试件2的加载面上。

在本实施例中，提前在连接螺栓上设置预紧力，使液体容器囊4贴合在试件2的加载面上，可以保证液体容器囊4贴合在试件2的加载面上，疲劳试验中液体容器囊4对试件2的均载施加效果更好。

实施例三

如图1和图2所示，在实施例一的基础上，还包括固定设置的连接工装7，液体容器囊4上设有多个螺栓连接孔41，连接结构6为与螺栓连接孔41数量相同的连接螺栓，连接螺栓穿过对应螺栓连接孔41，用于连接均布载荷转换板5、液体容器囊4和连接工装7，且所有连接螺栓围成定位区域，定位区域用于围设试件2。

在本实施例中，在该疲劳均布压载荷装置中还包括连接工装7，在液体容器囊4上设有多个螺栓连接孔41，连接结构6为与螺栓连接孔41数量相同的连接螺栓，当试件2不可进行打孔时，连接螺栓穿过对应螺栓连接孔41，连接均布载荷转换板5、液体容器囊4和连接工装7，所有连接螺栓围成定位区域，将试件2卡设在定位区域内，防止在疲劳试验过程中试件2可能受到外界因素影响改变在承载平台1上的位置，影响实验的结果，固定方式简单，容易实现。

在本例中，连接螺栓上具有预紧力，用于使液体容器囊4贴合在试件2的加载面上。

在本例中，多个螺栓连接孔41沿液体容器囊4外周均匀间隔设置。

综上所述，在使用该疲劳均布压载荷装置时，将试件2放置在承载平台1上，向液体容器囊4内装载不可压缩流体8，将液体容器囊4设置在均布载荷转换板5的一侧，将位于承载平台1上方的压持机构与均布载荷转换板5的另一侧连接，启动压持机构，驱动均载机构向试件2移动，使液体容器囊4压持在试件2上，以向试件2施加均布载荷。由于液体容器囊4设置在均布载荷转换板5的一侧，内部用于装载不可压缩流体8，压持机构用于驱动液体容器囊4压持在试件2上，可以向试件2施加均布载荷，适用于曲面板的疲劳试验，且不会产生实验垃圾，解决了现有技术中沙袋和液压作动器联合压载可能会出现沙粒逃逸现象，在实验过程中会产生实验垃圾，存在需要操作人员对实验场地进行清扫，影响实验效率的问题。

先采用缓慢的速度压缩液体容器囊4，使其与试件2表面完成接触，后采用高于5HZ的疲劳载荷进行试验，力通过液压作动器3施加传递到均布载荷转换板5上，均布载荷转换板5再传递给不可压缩流体8，后通过液体容器囊4均匀的施加在试件2上。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种疲劳均布压载荷装置，其特征在于，包括：

承载平台(1)，其用于放置试件(2)；

均载机构，其包括液体容器囊(4)和均布载荷转换板(5)，所述液体容器囊(4)设置在所述均布载荷转换板(5)的一侧，内部用于装载不可压缩流体(8)，所述液体容器囊(4)用于与所述试件(2)压接；

压持机构，其位于所述承载平台(1)上方，所述压持机构与所述均布载荷转换板(5)的另一侧连接，所述压持机构用于驱动所述液体容器囊(4)压持在所述试件(2)上，以向所述试件(2)施加均布载荷。

2.如权利要求1所述的一种疲劳均布压载荷装置，其特征在于，还包括连接结构(6)，所述连接结构(6)用于定位所述试件(2)在所述承载平台(1)上的位置。

3.如权利要求2所述的一种疲劳均布压载荷装置，其特征在于，所述液体容器囊(4)上设有多个螺栓连接孔(41)，所述连接结构(6)为与所述螺栓连接孔(41)数量相同的连接螺栓，所述连接螺栓穿过对应所述螺栓连接孔(41)，用于连接所述均布载荷转换板(5)、液体容器囊(4)和试件(2)。

4.如权利要求3所述的一种疲劳均布压载荷装置，其特征在于，所述连接螺栓上具有预紧力，用于使所述液体容器囊(4)贴合在所述试件(2)的加载面上。

5.如权利要求2所述的一种疲劳均布压载荷装置，其特征在于，还包括固定设置的连接工装(7)，所述液体容器囊(4)上设有多个螺栓连接孔(41)，所述连接结构(6)为与所述螺栓连接孔(41)数量相同的连接螺栓，所述连接螺栓穿过对应所述螺栓连接孔(41)，用于连接所述均布载荷转换板(5)、液体容器囊(4)和连接工装(7)，且所有所述连接螺栓围成定位区域，所述定位区域用于围设所述试件(2)。

6.如权利要求1所述的一种疲劳均布压载荷装置，其特征在于，所述压载机构为液压作动器(3)，所述液压作动器(3)的伸缩端与所述均布载荷转换板(5)的另一侧连接，所述均布载荷转换板(5)垂直于所述液压作动器(3)的伸缩端。

7.如权利要求1所述的一种疲劳均布压载荷装置，其特征在于，所述均布载荷转换板(5)为钢制件。

8.如权利要求1所述的一种疲劳均布压载荷装置，其特征在于，还包括框架结构(9)，所述框架结构(9)固定设置，位于所述承载平台(1)外侧，所述框架结构(9)与所述压载机构连接。

9.如权利要求8所述的一种疲劳均布压载荷装置，其特征在于，所述框架结构(9)包括两个竖向支撑结构和一个水平安装结构，两个所述竖向支撑结构间隔设置，所述水平安装结构的两端分别与两个所述竖向支撑结构连接，且所述竖向支撑结构与水平安装结构相互垂直。

10.如权利要求1所述的一种疲劳均布压载荷装置，其特征在于，所述液体容器囊(4)为帘线橡胶制件。