一种箱形体的多自由度加载试验装置的制作方法

本实用新型涉及箱形体加载试验技术领域，特别涉及一种箱形体的多自由度加载试验装置。

背景技术：

针对箱形体的强度试验，现有的试验方法一种是将箱形体的关键部件独立出来进行静强度或疲劳强度试验，如对连接接头进行结构试验，采用的加载装置为竖向单自由度加载的形式，模拟连接接头在纯完曲状态下的受力；另一种是对整个箱形体进行结构试验，由于箱形体的尺寸相对较大，试验多采用野外试验的形式，利用反力架进行竖向单自由度加载，但只能进行静强度试验。上述采用的两种箱形体试验方法都是进行单自由度加载试验，只能测量局部构件在纯弯矩下疲劳性能或整体结构的静强度，无论是试件本身还是加载状态，都与实际结构及其受力存在较大差别，难以有效模拟实际结构在拉、压、弯、剪状态下的结构受力。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种箱形体的多自由度加载试验装置，能够模拟箱形体在拉、压、弯、剪多种状态的受力情况。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种箱形体的多自由度加载试验装置，包括两个相对设置的水平加载装置，用于向箱形体提供水平方向的压力或拉力，两个所述水平加载装置之间的距离与箱形体的长度相匹配；两个所述水平加载装置之间设置有垂直加载装置，用于向箱形体提供垂直方向的压力。

可选的，所述箱形体的多自由度加载试验装置还包括两个相对设置的限位装置，两个限位装置之间的距离与箱形体的宽度相适应，限制箱形体沿宽度方向移动。

可选的，所述垂直加载装置包括垂直设置的伸缩油缸，伸缩油缸的一端固定在反力架上，另一端为自由端。

可选的，所述水平加载装置包括底座和方形框架，所述方形框架的长边成水平状，其中一条长边与所述底座铰接；所述方形框架的两条短边固定连接有与所述方形框架垂直的三角形框架；所述三角形框架的一个顶点与垂直设置的加载油缸铰接；所述方形框架上设置有两根调节竖梁，所述调节竖梁上设置有若干个用于连接箱形体的连接孔，两根所述调节竖梁之间的距离与箱形体的宽度相匹配。

本实用新型具有以下优点：

1.采用垂直和水平两个方向的加载，可实现对箱形体施加水平力、垂向力和弯矩3个自由度方向的荷载；

2.通过调整反力架和纵向加载装置位置，可满足不同尺寸箱形体的加载试验；

3.通过调整两个方向的加载力的大小，可实现对箱形体施加不同的拉、压、弯、剪荷载；

4.整个加载装置结构简单，作业全过程呈可控状态，可靠性和安全性高。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种箱形体的多自由度加载试验装置的正视图；

图2是本实用新型提供的一种箱形体的多自由度加载试验装置的左视图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的一种箱形体的多自由度加载试验装置作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

实施例一

本实用新型提供了一种箱形体的多自由度加载试验装置，包括两个相对设置的水平加载装置，用于向箱形体提供水平方向的压力或拉力，两个所述水平加载装置之间的距离与箱形体的长度相匹配；两个所述水平加载装置之间设置有垂直加载装置，用于向箱形体提供垂直方向的压力；所述箱形体的多自由度加载试验装置还包括两个相对设置的限位装置，两个限位装置之间的距离与箱形体的宽度相适应，限制箱形体沿宽度方向移动；所述垂直加载装置包括垂直设置的伸缩油缸，伸缩油缸的一端固定在反力架上，另一端为自由端。

具体的，如图1和图2所示，所述水平加载装置包括底座1和方形框架2，所述方形框架2的长边成水平状，其中一条长边与所述底座1铰接；所述方形框架2的两条短边固定连接有与所述方形框架2垂直的三角形框架3；所述三角形框架3的一个顶点与垂直设置的加载油缸4铰接；所述方形框架2上设置有两根调节竖梁5，所述调节竖梁5上设置有若干个用于连接箱形体的连接孔51，两根所述调节竖梁5之间的距离与箱形体的宽度相匹配。

具体的，本实用新型利用所述垂直加载装置直接给箱形体施加垂直方向的荷载，以实现对箱形体施加弯矩和剪力的目的；利用力的转换原理，将所述加载油缸4的竖向加载力转换成水平荷载施加到箱形体上，以实现对箱形体施加拉、压水平荷载和纯弯矩的目的；并可以通过对伸缩油缸和加载油缸4作用力大小的调整，可实现模拟箱形体不同的拉、压、弯、剪受力。

上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

技术特征：

1.一种箱形体的多自由度加载试验装置，其特征在于，包括两个相对设置的水平加载装置，用于向箱形体提供水平方向的压力或拉力，两个所述水平加载装置之间的距离与箱形体的长度相匹配；两个所述水平加载装置之间设置有垂直加载装置，用于向箱形体提供垂直方向的压力。

2.如权利要求1所述的一种箱形体的多自由度加载试验装置，其特征在于，所述箱形体的多自由度加载试验装置还包括两个相对设置的限位装置，两个限位装置之间的距离与箱形体的宽度相适应，限制箱形体沿宽度方向移动。

3.如权利要求1或2所述的一种箱形体的多自由度加载试验装置，其特征在于，所述垂直加载装置包括垂直设置的伸缩油缸，伸缩油缸的一端固定在反力架上，另一端为自由端。

4.如权利要求3所述的一种箱形体的多自由度加载试验装置，其特征在于，所述水平加载装置包括底座（1）和方形框架（2），所述方形框架（2）的长边成水平状，其中一条长边与所述底座（1）铰接；所述方形框架（2）的两条短边固定连接有与所述方形框架（2）垂直的三角形框架（3）；所述三角形框架（3）的一个顶点与垂直设置的加载油缸（4）铰接；所述方形框架（2）上设置有两根调节竖梁（5），所述调节竖梁（5）上设置有若干个用于连接箱形体的连接孔（51），两根所述调节竖梁（5）之间的距离与箱形体的宽度相匹配。

技术总结
本实用新型公开一种箱形体的多自由度加载试验装置，属于箱形体加载试验技术领域。所述箱形体的多自由度加载试验装置包括两个相对设置的水平加载装置，用于向箱形体提供水平方向的压力或拉力，两个所述水平加载装置之间的距离与箱形体的长度相匹配；两个所述水平加载装置之间设置有垂直加载装置，用于向箱形体提供垂直方向的压力。该箱形体的多自由度加载试验装置满足不同尺寸箱形体实现对箱形体施加水平力、垂向力和弯矩3个自由度方向的荷载，且全过程呈可控状态，可靠性和安全性高。

技术研发人员：丁勇;白斌胜;孙永岗;林铸明;孙建群;蔡正宇
受保护的技术使用者：中国人民解放军63983部队
技术研发日：2020.10.30
技术公布日：2021.08.27