[實用新型]一種加筋板剪切實驗加載裝置

有效

• 申請號: 201720522282.0
• 申請日: 2017-05-11
• 公開（公告）號: CN206920257U
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發明（設計）人: 白瑞祥;王大維;雷振坤;郭振飛;田辰光
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: G01N3/24
• 分類號: G01N3/24
• 代理公司: 大連星海專利事務所有限公司21208
• 代理人: 花向陽,楊翠翠

技術領域

本實用新型涉及一種加筋板剪切實驗加載裝置，屬于航空加筋板承載實驗技術領域。

背景技術

航空加筋板結構在實際承載過程中經常受到剪切載荷的作用，在剪切載荷作用下加筋板結構會出現局部屈曲失穩現象，研究表明加筋板結構在屈曲失穩后仍具有很強的后屈曲承載能力。為了結構的安全使用同時充分利用材料的后屈曲承載能力，經常需要對加筋板進行剪切承載能力測試實驗。

目前測定加筋板剪切承載能力所用夾具主要以傳統的四連桿機構所構成的畫框式夾具為基礎，通過在對角線兩端施加單軸拉伸載荷近似測試結構在剪切載荷作用下的承載能力。但是，利用這種夾具測試加筋板結構的極限剪切承載能力時存在兩個問題，（1）整個夾具應力非均勻分布，夾具在靠近加載端部應力比較大，遠離加載端的應力比較小。（2）實驗件在靠近加載端產生很大的變形，由于應力集中作用將使結構提早破壞。因此采用傳統夾具測得的結構的極限承載能力存在一定誤差，且結構的變形模式與實際的變形模式相差很大。

發明內容

為了解決上述問題，本實用新型提供一種加筋板剪切實驗加載裝置，在加載過程中對加筋板四周加持段中部施加剪切力，剪切力經過小區域過渡后在試件四周呈均勻分布，試件受力狀態非常接近純剪切應力狀態，有效的解決了加持段受力不均勻的問題。

本實用新型采用的技術方案是：一種加筋板剪切實驗加載裝置，它包括兩個第一拉板、兩個第二拉板、一個第一加載耳叉和一個第二加載耳叉，它還包括兩個第一滑軌、兩個第二滑軌、四個滑塊結構和八個加強板；所述第一拉板與第二拉板、第一滑軌與第二滑軌的尺寸相同；所述第一加載耳叉采用一個第一銷軸螺栓與兩個第一拉板的一端鉸鏈連接，第二加載耳叉采用另一個第一銷軸螺栓與兩個第二拉板的一端鉸鏈連接；所述兩個第一拉板另一端的上方和兩個第二拉板另一端的上方采用四個第二銷軸螺栓鉸鏈連接互相垂直交叉的上一組第一滑軌和第二滑軌，上一組第一滑軌和第二滑軌的中間位置采用上銷軸鉸鏈連接；所述兩個第一拉板另一端的下方和兩個第二拉板另一端的下方采用所述四個第二銷軸螺栓鉸鏈連接互相垂直交叉的下一組第一滑軌和第二滑軌，下一組第一滑軌和第二滑軌的中間位置采用下銷軸鉸鏈連接；所述滑塊結構兩端的方形滑塊與第一滑軌的第一滑道和第二滑軌的第二滑道相配合；所述八個加強板通過多個螺栓分別夾裝在航空加筋板四周的上下兩面上，所述滑塊結構的中間桿穿過夾裝在航空加筋板上的加強板的中間位置，滑塊結構兩端的方形滑塊置于第一滑軌的第一滑道和第二滑軌的第二滑道中，在對第一加載耳叉和第二加載耳叉加載F力時，F力的分力通過第一拉板、第二拉板、傳遞到位于第一滑軌的第一滑道和第二滑軌的第二滑道中四個滑塊結構上，四個滑塊結構通過夾裝在航空加筋板上的加強板對航空加筋板的四周加載純剪切力。

所述滑塊結構采用一個兩端帶螺紋的中間桿和兩個帶螺紋孔的方形滑塊，方形滑塊靠螺紋固定連接在中間桿的兩端。

所述加強板每兩個通過32個螺栓夾裝在航空加筋板一邊的上下兩面上。

所述第一銷軸螺栓和第二銷軸螺栓的一端設有螺母。

本實用新型的有益效果是：這種加筋板剪切實驗加載裝置采用加載耳叉與拉板鉸鏈連接，拉板另一端鉸鏈連接互相垂直交叉的滑軌，在互相垂直交叉的滑軌的中間位置采用銷軸鉸鏈連接，滑塊結構兩端的方形滑塊與滑軌的滑道相配合。在對加載耳叉加載F力時，F力的分力傳遞給拉板，使拉板拉動滑軌繞銷軸轉動，滑軌內側軌道對滑塊結構上下兩側的立方體施加平行于拉板方向的力。在加載過程中對加筋板四周加持段中部施加剪切力，剪切力經過小區域過渡后在試件四周呈均勻分布，試件受力狀態非常接近純剪切應力狀態，有效的解決了加持段受力不均勻的問題。該力作為加筋板結構的剪切力施加在試件中部，根據有限元計算及材料力學圣維南原理、純剪切應力狀態理論，在試件有效變形區域的四周將分布均勻的剪切力，使結構產生剪切變形。

附圖說明

圖1是一種加筋板剪切實驗加載裝置的結構立體圖。

圖2是一種加筋板剪切實驗加載裝置的結構俯視圖。

圖3是航空加筋板試件。

圖4是單個滑塊結構與試件加載區域裝配示意圖。

圖5是四個滑塊結構與試件加載區域裝配示意圖。

圖6是滑塊結構與下側滑軌以及拉板裝配示意圖。

圖7是下側滑軌與試件其中一邊裝配示意圖。

圖8是下側滑軌與實驗件及拉板裝配示意圖