一种新型多功能力学实验装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种新型多功能力学实验装置，该装置包括大位移加载机构、小位移加载机构、夹持测量机构、加载系统密封机构、支撑机构和水平调节机构。所述大位移加载机构和小位移加载机构分别与夹持测量机构连接组成加载测量系统；加载系统密封机构与大位移加载机构和小位移加载机构连接实现对加载系统的密封；支撑机构分别与大位移加载机构、小位移加载机构和夹持测量机构连接实现对整个实验装置的框架支撑；水平调节机构与支撑结构连接实现对整个实验装置的水平调节。针对力学实验测试中由于考虑精度原因而出现的大位移加载与小位移加载相互矛盾的情况，设计本发明实验装置用以有效地解决力学实验测试过程中的这一矛盾。
【专利说明】一种新型多功能力学实验装置【技术领域】
[0001]本发明涉及一种新型多功能力学实验装置，属于力学实验【技术领域】。
【背景技术】
[0002]力学是独立的一门基础学科，主要研究能量和力以及它们与固体、液体及气体的平衡、变形或运动的关系。力学按所研究对象区分为固体力学、流体力学和一般力学三个分支。固体力学主要研究可变形固体在外界因素作用下所产生的应力、应变、位移和破坏等。力学的主要研究手段分为三个方面:理论分析、实验研究和数值计算。因此，实验研究是研究可变形固体在外界因素作用下所产生的应力、应变、位移和破坏等的主要手段之一。本发明提出一种新型多功能力学实验装置，通过实验手段来研究可变形固体在外界因素作用下所产生的应力、应变、位移和破坏等。
【发明内容】
[0003]针对力学实验测试中由于考虑精度原因而出现的大位移加载与小位移加载相互矛盾的情况，本发明的目的是提供一种新型多功能力学实验装置，该装置能有效地解决力学实验测试过程中的这一矛盾，使用该实验装置可以通过实验手段来研究可变形固体在外界因素作用下所产生的应力、应变、位移和破坏等。
[0004]为达到上述目的，本发明采用如下技术方案:
一种新型多功能力学实验 装置，包括大位移加载机构、小位移加载机构、夹持测量机构、加载系统密封机构、支撑机构和水平调节机构。其特征在于:所述大位移加载机构和小位移加载机构分别与夹持测量机构连接组成加载测量系统；加载系统密封机构与大位移加载机构和小位移加载机构连接实现加载系统的密封；支撑机构分别与大位移加载机构、小位移加载机构和夹持测量机构连接实现对整个实验装置的框架支撑；水平调节机构与支撑结构连接实现对整个实验装置的水平调节。
[0005]与现有技术相比，本发明具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点: 本发明实验装置能够有效解决力学实验测试中由于考虑精度原因而出现的大位移加
载与小位移加载相互矛盾的情况。使用该实验装置可以简单、方便地进行大位移加载和小位移加载之间的转换，从而有效解决它们之间的矛盾。
【专利附图】
【附图说明】
[0006]图1是一种新型多功能力学实验装置整体图。
[0007]图2是一种新型多功能力学实验装置底座图。
[0008]图3是一种新型多功能力学实验装置主要加载部分正面剖面图。
[0009]图4是一种新型多功能力学实验装置主要加载部分俯视剖面图。
【具体实施方式】[0010]下面结合附图，对本发明的优选实施例作详细的说明。
[0011]实施例一:
参见图1?图4，本新型多功能力学实验装置包括大位移加载机构、小位移加载机构、夹持测量机构、加载系统密封机构、支撑机构和水平调节机构。其特征在于:所述大位移加载机构和小位移加载机构分别与夹持测量机构连接组成加载测量系统；加载系统密封机构与大位移加载机构和小位移加载机构连接实现对加载系统的密封；支撑机构分别与大位移加载机构、小位移加载机构和夹持测量机构连接实现对整个实验装置的框架支撑；水平调节机构与支撑结构连接实现对整个实验装置的水平调节。
[0012]实施例二:
本实施例与实施例一基本相同，特别之处如下:
1.所述大位移加载机构包括轴承(3)、涡轮(4)、蜗杆(19)和齿轮组(5)。所述轴承(3)支承涡轮(4)转轴，涡轮(4)和蜗杆(19)啮合，蜗杆(19)与齿轮组(5)连接；用于对试件的大位移加载。
[0013]2.所述小位移加载机构包括螺母(2)和丝杆(7)，所述螺母(2)与丝杆(7)旋接，丝杆(7)与涡轮(4)的转轴连成一体；用于对试件的小位移加载。
[0014]3.所述夹持测量机构包括滑块(17)、传感器(8)、夹持件I (9)、销钉(10)、试件
(11)、夹持件2 (12)、万向转轮球(13)、万向转轮盖(15)和万向转轮壳(14)，所述滑块(17)与传感器(8)滑配连接、传感器(8)与夹持件I (9)通过螺纹旋接、夹持件I (9)通过销钉
(10)与试件(11)固定连接、试件(11)通过销钉与夹持件2 (12)固定连接、夹持件2 (12)与万向转轮球(13)通过螺纹旋接、万向转轮球(13)与万向转轮壳(14)连接、万向转轮盖
[15]与万向转轮壳(14)连接、万向转轮壳(14)与底座(16)连接；用于对试件的夹持和应力、应变、位移的测量。
[0015]4.所述加载系统密封机构包括上盖(I)和横梁(6 )，所述上盖(I)与横梁(6 )通过螺丝连接，实现加载系统的密封。
[0016]5.所述支撑机构包括立柱(18 )、横梁(6 )和底座(16 )，所述立柱(18 )分别与横梁
(6)、底座(16)焊接，实现对整个实验装置的支撑。
[0017]6.所述水平调节机构包括底座螺钉(20)和底座(16)，所述底座螺钉(20)共有四只分别旋接于底座(16)的四角上，实现对整个实验装置的水平调节。
[0018]实施例三:
如图1-图4所示，本新型多功能力学实验装置，包括大位移加载机构、小位移加载机构、夹持测量机构、加载系统密封机构、支撑机构和水平调节机构。大位移加载机构包括轴承(3)、涡轮(4)、蜗杆(19)和齿轮组(5)，所述轴承(3)支承涡轮(4)转轴，涡轮(4)和蜗杆(19)啮合，蜗杆(19)与齿轮组(5)连接组成大位移加载系统；小位移加载机构包括螺母
(2)、轴承(3)和丝杆(7)，所述螺母(2)与丝杆(7)旋接，丝杆(7)与涡轮(4)的转轴连成一体组成小位移加载系统；夹持测量机构包括滑块(17)、传感器(8)、夹持件1、销钉(10)、试件(11 )、夹持件2、万向转轮球(13)、万向转轮盖(15)和万向转轮壳(14)，所述滑块(17)与传感器(8)滑配连接、传感器(8)与夹持件I (9)通过螺纹旋接、夹持件I (9)通过销钉(10)与试件(11)固定连接、试件(11)通过销钉与夹持件2 (12)固定连接、夹持件2 (12)与万向转轮球(13)通过螺纹旋接、万向转轮球(13)与万向转轮壳(14)连接、万向转轮盖(15)与万向转轮壳(14)连接、万向转轮壳(14)与底座(16)连接组成夹持与测量系统；加载系统密封机构包括上盖(I)和横梁(6 )，所述上盖(I)与横梁(6 )通过螺丝连接完成加载系统的密封；支撑机构包括立柱(18)、横梁(6)和底座(16)，所述立柱(18)分别与横梁(6)、底座(16)焊接组成实验装置的支撑系统；水平调节机构包括底座螺钉(20)和底座(16)，所述底座螺钉(20)共有四只分别旋接于底座(16)的四角上组成实验装置的水平调节系统。
[0019]本装置的测量过程如下:
1)根据被测试件或构件的特点以及实验要求，选择相应的夹具或试件(构件)的固定方
式；
2)安装(固定)被测试试件或构件；
3)根据被测试试件或构件的特点以及实验要求，选择加载方式(加载方式选择有:大位移加载、小位移加载);
4)通过加载测试获得试件或构件的应力、应变和位移数据；
5)根据所测得的应力、应变和位移数据进行理论分析。
【权利要求】
1.一种新型多功能力学实验装置，包括大位移加载机构、小位移加载机构、夹持测量机构、加载系统密封机构、支撑机构和水平调节机构；其特征在于:所述大位移加载机构和小位移加载机构分别与夹持测量机构连接组成加载测量系统；加载系统密封机构与大位移加载机构和小位移加载机构连接实现对加载系统的密封；支撑机构分别与大位移加载机构、小位移加载机构和夹持测量机构连接实现对整个实验装置的框架支撑；水平调节机构与支撑结构连接实现对整个实验装置的水平调节。
2.根据权利要求1所述的新型多功能力学实验装置，其特征在于所述大位移加载机构包括轴承(3)、涡轮(4)、蜗杆(19)和齿轮组(5)，所述轴承(3)支承涡轮(4)转轴，涡轮(4)和蜗杆(19)啮合，蜗杆(19)与齿轮组(5)连接；用于对试件的大位移加载。
3.根据权利要求1所述的新型多功能力学实验装置，其特征在于所述小位移加载机构包括螺母(2)和丝杆(7)，所述螺母(2)与丝杆(7)旋接，丝杆(7)与涡轮(4)的转轴连成一体；用于对试件的小位移加载。
4.根据权利要求1所述的新型多功能力学实验装置，其特征在于所述夹持测量机构包括滑块(17 )、传感器(8 )、夹持件I (9 )、销钉(10 )、试件(11)、夹持件2 (12 )、万向转轮球(13)、万向转轮盖(15)和万向转轮壳(14)，所述滑块(17)与传感器(8)滑配连接、传感器(8)与夹持件I (9)通过螺纹旋接、夹持件I (9)通过销钉(10)与试件(11)固定连接、试件(11)通过销钉与夹持件2 (12)固定连接、夹持件2 (12)与万向转轮球(13)通过螺纹旋接、万向转轮球(13)与万向转轮壳(14)连接、万向转轮盖(15)与万向转轮壳(14)连接、万向转轮壳(14)与底座(16)连接；用于对试件的夹持和应力、应变、位移的测量。
5.根据权利要求1所述的新型多功能力学实验装置，其特征在于所述加载系统密封机构包括上盖(I)和横梁(6)，所述上盖(I)与横梁(6)通过螺丝连接，实现加载系统的密封。
6.根据权利要求1所述的新型多功能力学实验装置，其特征在于所述支撑机构包括立柱(18)、横梁(6)和底座(16)，所述立柱(18)分别与横梁(6)、底座(16)焊接，实现对整个实验装置的支撑。
7.根据权利要求1所述的新型多功能力学实验装置，其特征在于所述水平调节机构包括底座螺钉(20)和底座(16)，所述底座螺钉(20)共有四只分别旋接于底座(16)的四角上，实现对整个实验装置的水平调节。
【文档编号】G01N3/08GK103954500SQ201410162642
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年4月22日 优先权日:2014年4月22日
【发明者】刘红欣, 黄兴 申请人:上海大学