[發(fā)明專利]對(duì)柱形體或階梯軸形幾何體側(cè)面施加壓應(yīng)力的裝置和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210394357.3
• 申請(qǐng)日: 2012-10-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103776691B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王哲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 王哲
• 主分類號(hào): G01N3/08
• 分類號(hào): G01N3/08
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

一種用張拉帶對(duì)于柱形體或由柱形體組成的階梯軸形幾何體（加載對(duì)象）側(cè)面施加壓應(yīng)力的裝置和方法。張拉帶能夠承受拉力，但彎矩時(shí)幾乎不受力。張拉帶的最內(nèi)層端部聯(lián)接在一個(gè)固定裝置上或直接聯(lián)接在加載對(duì)象的表面。張拉帶纏繞在加載對(duì)象上，對(duì)最外層張拉帶施加拉力時(shí)，張拉帶就對(duì)加載對(duì)象施加壓應(yīng)力。在張拉過(guò)程中，張拉帶各層在寬度方向是對(duì)齊的，通過(guò)采用兩側(cè)導(dǎo)向方法或?qū)娱g導(dǎo)向方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。前者是在張拉帶兩側(cè)設(shè)置導(dǎo)向板，后者是采用本身具有導(dǎo)向功能的張拉帶或把張拉帶與導(dǎo)向帶一同纏繞。張拉帶各層之間涂有潤(rùn)滑劑或放置潤(rùn)滑帶。當(dāng)加載對(duì)象的斷面為圓形時(shí)，用給出的計(jì)算方法可得到，加載對(duì)象側(cè)面壓力與張拉帶的最外層拉力之間的比例系數(shù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)械、石油、建筑、交通運(yùn)輸領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及對(duì)于柱形體和由柱形體組成的階梯軸形幾何體施加側(cè)向壓力的裝置和方法。

技術(shù)背景

在工程中柱形體受到近似均布的側(cè)向壓力作用的情況很多，比如，潛艇潛入水中后其中間段受到水壓力作用，海底石油管線在沒(méi)有油壓時(shí)受到海水壓力作用，水中懸浮隧道受到水壓力作用，圓形豎井混凝土井壁受到周圍土壓力和水壓力作用。再比如，當(dāng)建筑物的柱子強(qiáng)度不夠時(shí)，通過(guò)纏繞粘貼碳纖維布來(lái)進(jìn)行加固，使之受到側(cè)向壓力作用。

當(dāng)研究這些物體的力學(xué)特性和承載能力時(shí)，在實(shí)驗(yàn)室或現(xiàn)場(chǎng)對(duì)它們進(jìn)行加載試驗(yàn)。

現(xiàn)有的施加均布側(cè)壓力的方法有兩種。第一種是，把物體放入到封閉的液壓環(huán)境中，通過(guò)增加液體壓力來(lái)施加側(cè)壓力。第二種是，把要物體周圍放置油囊，在油囊外側(cè)設(shè)置限制裝置，不讓油囊向外移動(dòng)。要對(duì)物體施加側(cè)壓力，只要對(duì)油囊加壓即可。

本發(fā)明提供了一種簡(jiǎn)便的加載裝置和方法，與上述兩種加載方法相比，使用的設(shè)備更少，加載更加方便。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是，提供一種對(duì)柱形體或由柱形體組成的階梯軸形幾何體施加側(cè)壓力的加載裝置和加載方法。包含兩個(gè)部分：（1）加載裝置的結(jié)構(gòu)和加載方法；（2）圓形截面階梯軸形幾何體的側(cè)壓力加載計(jì)算方法。

（一）加載裝置結(jié)構(gòu)和加載方法

1.柱形體

柱形體主要包括以下幾種:

（1）圓柱體、棱柱體或橢圓斷面柱體；

（2）截面圖形無(wú)內(nèi)凹的三維幾何體，其垂直于軸線的各個(gè)截面形狀相同，截面外輪廓線由直線和外凸曲線組成；

（3）截面圖形有內(nèi)凹的三維幾何體，但是，其垂直于軸線的各個(gè)截面的外輪廓線的包絡(luò)線沿著軸線的投影是重合的或幾乎是重合的。

柱形體可以是實(shí)心的，也可以是有空腔的。如果有空腔，則上面所說(shuō)的“截面圖形無(wú)內(nèi)凹”和“截面圖形有內(nèi)凹”是指柱形體外部表面與截面交線所得圖形的特征。

2.由柱形體組成的階梯軸形幾何體

這種幾何體是由柱形體組成，各個(gè)柱形體的軸線是重合的。

3.張拉帶

張拉帶是一種能夠承受拉力，但不承受或幾乎不承受彎矩的帶狀材料。

4.張拉帶的固定裝置和固定方法

對(duì)柱形體施加側(cè)向壓力的加載裝置如圖1、圖2所示。在纏繞之前，張拉帶的一端要固定在一起，有兩種方法。