某部段轴外压联合试验载荷实现装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于结构静力试验技术领域，具体涉及一种某部段轴外压联合试验载荷实现装置。
【背景技术】
[0002]某部段在设计分析计算时，不可能把影响结构强度的一些随机因素都考虑进去，必须对结构作一些假设，以便建立计算模型，由于计算模型的强度，与实际结构的强度有一定的差异，为了保证某部段结构的可靠性，必须对某部段进行地面试验。某部段在实际使用过程中，主要承受轴压、弯矩、剪力、外压载荷的联合作用，如何真实地模拟这些联合作用载荷成为亟需解决的问题。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种某部段轴外压联合试验载荷实现装置，真实地模拟轴压、弯矩、剪力、外压载荷的联合作用。
[0004]为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为:
[0005]一种某部段轴外压联合试验载荷实现装置，钢框固定在承载平台上，某部段下端面固定在钢框的上端面，橡皮筒粘贴在外压筒的内部，二者粘贴后套入某部段的外表面，若干支撑柱块将外压筒支撑起来；某部段的上端面依次连接加力帽、加载横梁；在龙门架与加载横梁之间安装两套由作动筒a、测力计a、作动筒d、测力计d以及拉杆组成的加载系统；在加载横梁与地面之间安装另外两套由作动筒b、测力计b、作动筒c、测力计c以及拉杆组成的加载系统；加载横梁右上方和左下方的由作动筒a、测力计a、作动筒c、测力计c以及拉杆组成的两套加载系统共同施加某部段前端面弯矩载荷；在左侧立柱梁和某部段之间，且在加力帽的侧向力加载点高度，水平安装一套由作动筒e、测力计e、拉杆组成的加力系统，实现某部段剪力载荷；通过外压筒自身留有的压力介质输送接口将压力介质水充入外压筒以及橡皮筒之间实现压力载荷，在外压筒留有的压力测量口一端安装压力传感器，实现压力测量。
[0006]设某部段要求的轴压载荷为T，弯矩为M，剪力为Q，外压为P ;作动筒a、作动筒b、作动筒c、作动筒d、作动筒e实现的载荷分别为Pa、Pb、Pc、Pd，Pe,作动筒a、作动筒d之间的距离以及作动筒b、作动筒c之间的距离均为L，加载横梁以及加力帽重量为G，压力传感器测得的压力值为Py，则某部段要求载荷与各作动筒实际实现的载荷关系见式(1):
[0007]Pd = G/2Pa = M/L+G/2Pc = M/L+T/2Pb = Tl/2Py = Q (1)。
[0008]橡皮筒利用胶水粘贴在外压筒的内部。
[0009]橡皮筒完全按照某部段的外形轮廓设计。
[0010]某部段的上端面依次利用螺栓连接加力帽、加载横梁。
[0011]某部段下端面利用螺栓固定在钢框的上端面。
[0012]本发明所取得的有益效果为:
[0013]本发明利用龙门架、承载平台、加力帽、作动筒、测力计外压筒、水、橡皮筒等设备搭建了一套轴外压、弯、剪联合载荷实现装置，该装置在实现某部段使用过程中的受力状态中起到了至关重要的作用。本发明已成功应用于某部段轴外压、弯、剪联合试验，成功地模拟了某部段的使用过程中的受力情况，某部段在最大载荷下未发生失稳、破坏，结构强度满足要求，试验数据准确可靠，真实反映了某部段在受力状态下的变形情况，与理论计算结果基本相符。
【附图说明】
[0014]图1为本发明所述某部段轴外压联合试验载荷实现装置结构图；
[0015]图中:1、龙门架；2、作动筒a ;3、测力计a ;4、加载横梁；5、测力计b ;6、作动筒b ；
7、加力帽；8、水；9、橡皮筒；10、外压筒；11、支撑柱块；12、钢框；13、承载平台；14、作动筒c ;15、测力计c ;16、测力计d;17、作动筒d;18、测力计e ;19、作动筒e ;20、立柱梁；21、压力传感器；22、某部段。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
[0017]如图1所示，本发明所述某部段轴外压联合试验载荷实现装置的连接关系如下:首先将钢框12固定在承载平台13上，某部段22下端面利用螺栓固定在钢框12的上端面，将橡皮筒9利用胶水粘贴在外压筒10的内部，粘贴完成后，将二者套入某部段22的外表面，并用若干支撑柱块11将外压筒10支撑起来。该橡皮筒9完全按照某部段22的外形轮廓设计，在该装置中起到传递压力的作用。某部段22的上端面依次利用螺栓连接加力帽7、加载横梁4。在龙门架1与加载横梁4之间安装两套由作动筒a2、测力计a3、作动筒dl7、测力计dl6以及拉杆组成的加载系统，其作用为平衡设备重量以及保护某部段22。在加载横梁4与地面之间安装另外两套由作动筒b6、测力计b5、作动筒cl4、测力计cl5以及拉杆组成的加载系统，其作用为用于施加轴压载荷。加载横梁4右上方和左下方的由作动筒a2、测力计a3、作动筒cl4、测力计cl5以及拉杆组成的两套加载系统共同施加某部段22前端面弯矩载荷。在左侧立柱梁20和某部段22之间，且在加力帽7的侧向力加载点高度，水平安装一套由作动筒el9、测力计el8、拉杆组成的加力系统，实现某部段剪力载荷。通过外压筒10自身留有的压力介质输送接口将压力介质水8充入外压筒10以及橡皮筒9之间实现压力载荷，在外压筒10留有的压力测量口一端安装压力传感器21，实现压力测量。
[0018]设某部段22要求的轴压载荷为T，弯矩为M，剪力为Q，外压为P。作动筒a2、作动筒b6、作动筒cl4、作动筒dl7、作动筒el9实现的载荷分别为Pa、Pb、Pc、Pd，Pe，作动筒a2、作动筒dl7之间的距离以及作动筒b6、作动筒cl4之间的距离均为L，设备(包含加载横梁4以及加力帽7)重量为G，压力传感器21测得的压力值为Py，则某部段要求载荷与各作动筒实际实现的载荷关系见式(1):
[0019]Pd = G/2Pa = M/L+G/2Pc = M/L+T/2Pb = Tl/2Py = Q (1)。
【主权项】
1.一种某部段轴外压联合试验载荷实现装置，其特征在于:钢框(12)固定在承载平台(13)上，某部段(22)下端面固定在钢框(12)的上端面，橡皮筒(9)粘贴在外压筒(10)的内部，二者粘贴后套入某部段(22)的外表面，若干支撑柱块(11)将外压筒(10)支撑起来；某部段(22)的上端面依次连接加力帽(7)、加载横梁(4);在龙门架(1)与加载横梁(4)之间安装两套由作动筒a (2)、测力计a (3)、作动筒d (17)、测力计d (16)以及拉杆组成的加载系统；在加载横梁(4)与地面之间安装另外两套由作动筒M6)、测力计b(5)、作动筒c(14)、测力计c(15)以及拉杆组成的加载系统；加载横梁(4)右上方和左下方的由作动筒a(2)、测力计a(3)、作动筒c(14)、测力计c (15)以及拉杆组成的两套加载系统共同施加某部段(22)前端面弯矩载荷；在左侧立柱梁(20)和某部段(22)之间，且在加力帽(7)的侧向力加载点高度，水平安装一套由作动筒e (19)、测力计e (18)、拉杆组成的加力系统，实现某部段剪力载荷；通过外压筒(10)自身留有的压力介质输送接口将压力介质水(8)充入外压筒(10)以及橡皮筒(9)之间实现压力载荷，在外压筒(10)留有的压力测量口一端安装压力传感器(21)，实现压力测量。2.根据权利要求1所述的某部段轴外压联合试验载荷实现装置，其特征在于:设某部段(22)要求的轴压载荷为T，弯矩为M，剪力为Q，外压为P ;作动筒a (2)、作动筒b (6)、作动筒c(14)、作动筒d (17)、作动筒e (19)实现的载荷分别为Pa、Pb、Pc、Pd，Pe，作动筒a(2)、作动筒d(17)之间的距离以及作动筒b (6)、作动筒c (14)之间的距离均为L，加载横梁(4)以及加力帽(7)重量为G，压力传感器(21)测得的压力值为Py，则某部段要求载荷与各作动筒实际实现的载荷关系见式(1): Pd = G/2Pa = M/L+G/2Pc = M/L+T/2Pb = Tl/2Py = Q (1)。3.根据权利要求1所述的某部段轴外压联合试验载荷实现装置，其特征在于:橡皮筒(9)利用胶水粘贴在外压筒(10)的内部。4.根据权利要求1所述的某部段轴外压联合试验载荷实现装置，其特征在于:橡皮筒(9)按照某部段(22)的外形轮廓设计。5.根据权利要求1所述的某部段轴外压联合试验载荷实现装置，其特征在于:某部段(22)的上端面依次利用螺栓连接加力帽(7)、加载横梁(4)。6.根据权利要求1所述的某部段轴外压联合试验载荷实现装置，其特征在于:某部段(22)下端面利用螺栓固定在钢框12的上端面。
【专利摘要】本发明属于结构静力试验技术领域，具体涉及一种某部段轴外压联合试验载荷实现装置。钢框固定在承载平台上，某部段下端面固定在钢框的上端面，橡皮筒粘贴在外压筒的内部，二者粘贴后套入某部段的外表面，支撑柱块将外压筒支撑起来；某部段的上端面依次连接加力帽、加载横梁；在龙门架与加载横梁之间安装两套加载系统；在加载横梁与地面之间安装另外两套加载系统；在左侧立柱梁和某部段之间，且在加力帽的侧向力加载点高度，水平安装一套加力系统；通过外压筒自身留有的压力介质输送接口将压力介质水充入外压筒以及橡皮筒之间实现压力载荷，在外压筒留有的压力测量口一端安装压力传感器。本发明可真实地模拟轴压、弯矩、剪力、外压载荷的联合作用。
【IPC分类】G01M13/00, G01N3/02
【公开号】CN105300670
【申请号】CN201410364861
【发明人】葛鹏, 张明利, 张辉, 李瑞明, 梁超
【申请人】北京强度环境研究所, 中国运载火箭技术研究院
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2014年7月28日