[實用新型]一種將應變轉化標定為力的實驗裝置

有效

• 申請號: 201721366785.X
• 申請日: 2017-10-23
• 公開（公告）號: CN207487886U
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發明（設計）人: 劉占國;董立甲;張元勤;王立泰;李振雷;韓露
• 申請（專利權）人: 中國第一汽車股份有限公司
• 主分類號: G01L25/00
• 分類號: G01L25/00
• 代理公司: 北京青松知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11384
• 代理人: 鄭青松

本實用新型提供了一種將應變轉化標定為力的實驗裝置，包括由連接支架和支撐支架可拆卸地連接形成的臺架，以及設置在臺架上的力分析結構，力分析結構由加力連接構件、加力器、力傳感器、測試部件和應變片傳感器根據測試部件受力情況選擇性連接形成，應變片傳感器設置在測試部件上，連接支架和支撐支架根據測試部件受力情況進行組合，形成適合對測試部件進行應力分析的臺架。本實用新型可根據測試部件的應力分析情況，利用支撐支架和連接支架搭建不同類型的實驗臺架，模擬部件的真實受力情況，進行不同方向力的同時加載，解決了進口臺架只能進行單向力標定的缺點。

技術領域

本實用新型涉及一種將應變轉化標定為力的實驗裝置，屬于G01L測量力、應力、轉矩領域。

背景技術

實驗應力分析是變形力學的一個重要組成部分。在實際工程中，我們需要用應力分析來解決問題主要是出于以下3點原因：

1.對某些試件，除了利用已有的理論公式進行分析計算外，還需要通過實驗的方法對結果進行驗證。

2.因為理論計算不可避免地要對實際構件的形狀、受力狀況進行必要的簡化，最終的結果是否符合實際情況必須通過實驗來驗證。

3.對于結構較復雜的總成或構件，想用簡單的利用材料力學和彈性理論求得解答也是比較困難的。即使采用近似的計算方法，其計算結果的可靠性也要通過實驗來進行驗證。

在實際工程中，目前最常用的實驗測定應力的方法是用電阻應變片測量應力。即將應變片粘貼在構件表面上，通過將被測構件的應變轉化為電阻的變化，電阻應變儀將此電阻轉換為應變讀數或轉化為電壓的變化，讓后由數據采集儀器記錄下來，經過換算得到應變值。應變是個相對變形，之后我們需要將應變轉化成力。例如，在進行車輛設計或疲勞可靠性分析計算時，需要得到例如轉向拉桿拉力、傳動軸的扭矩、反作用桿的拉力等零部件的受力情況。有了這些輸入，才能對試件進行具體的設計、計算、優化。

在汽車領域中，還沒有專業的將應變轉化標定為力的臺架，目前國內各大汽車廠主要是采用國外的專用的耐久臺架進行這項標定工作。其優點是試驗精度高、穩定性好、承載能力強等特點。但其缺點也十分明顯，第一、這些實驗臺架的主要功能為進行零部件或總成的疲勞耐久試驗，其結構復雜，進行應變到力的標定工作是其部分工作，如果只是因為標定工作而買這些臺架則浪費較大。第二，這些實驗臺架基本上為進口，成本非常高，購買一套少則幾百萬，多則幾千萬，且維護成本也高；第三，這些實驗臺架專業性較強，結構復雜，且只能進行某種零部件的特定力或特定方向的加載，適用性不強；第四、這些實驗臺架需要一個固定的場地，且占用空間較大。

因此，亟待需要提供一種解決以上缺點或能大大改善上述缺點的實驗臺架，進而提供一種結構簡單、可靠、成本較低且結果準確度較高的實驗裝置。

實用新型內容

針對上述技術問題，本實用新型提供一種將應變轉化標定為力的實驗裝置，該裝置簡單、可靠、成本低、結果準確度較高的實驗裝置，可以比較方便的進行應變到力的轉化標定工作。

本實用新型采用的技術方案為：

本實用新型實施例提供一種將應變轉化標定為力的實驗裝置，包括由連接支架和支撐支架可拆卸地連接形成的臺架，以及設置在所述臺架上的力分析結構，所述力分析結構由加力連接構件、加力器、力傳感器、測試部件和應變片傳感器根據測試部件受力情況選擇性連接形成，所述應變片傳感器設置在所述測試部件上，所述連接支架和所述支撐支架根據測試部件受力情況進行組合，形成適合對所述測試部件進行應力分析的臺架。

可選地，所述臺架由兩個支撐支架和一個連接支架連接形成，所述兩個支撐支架垂直固定在支撐底板上，所述連接支架的下表面通過螺栓連接在所述支撐支架的上表面上；所述加力連接構件為滑輪，所述滑輪固定連接在所述連接支架的中間位置，所述滑輪、所述加力器、所述力傳感器、設置有所述應變片傳感器的測試部件和所述支撐底板依次連接。