[發(fā)明專利]一種模擬基礎(chǔ)縱-橫向非線性支承剛度的試驗裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810117710.0
• 申請日: 2018-02-06
• 公開（公告）號: CN108414686B
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 章敏;張大偉;李子陽;牛曉波;蘇鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 太原理工大學(xué)
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00;E02D33/00
• 代理公司: 太原晉科知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 任林芳

1.一種模擬基礎(chǔ)縱-橫向非線性支承剛度的試驗裝置，其特征在于：包括頂端開口的內(nèi)筒（10）和外筒（20）、扭轉(zhuǎn)非線性支承模塊、橫向非線性支承模塊以及縱向非線性支承模塊；

所述內(nèi)筒（10）套設(shè)在所述外筒（20）內(nèi)，且能在所述外筒（20）內(nèi)縱向運動；

所述扭轉(zhuǎn)非線性支承模塊包括托盤（31）、齒輪（32）、第一橫向滑槽（33）、套盒（34）、第一橫向滑塊（35）和齒桿（36）；

所述托盤（31）滾動設(shè)置在所述內(nèi)筒（10）內(nèi)，用于固定上部結(jié)構(gòu)立柱（100）；

所述齒輪（32）固定套設(shè)在所述托盤（31）上；

所述第一橫向滑槽（33）的數(shù)量為兩個，以所述上部結(jié)構(gòu)立柱（100）的中心線為對稱軸對稱設(shè)置在所述內(nèi)筒（10）內(nèi)且開口朝向上部結(jié)構(gòu)立柱（100）；

所述套盒（34）靠近上部結(jié)構(gòu)立柱（100）的側(cè)面和遠(yuǎn)離上部結(jié)構(gòu)立柱（100）的側(cè)面具有貫通口，兩個所述套盒（34）通過連桿（37）連接，滑動設(shè)置在同一個所述第一橫向滑槽（33）內(nèi)；

兩個所述第一橫向滑塊（35）的曲面相對設(shè)置，通過彈簧（60）與套盒（34）內(nèi)壁連接，且所述第一橫向滑塊（35）從套盒（34）遠(yuǎn)離上部結(jié)構(gòu)立柱（100）的側(cè)面上的貫通口伸出與所述第一橫向滑槽（33）接觸；

所述齒桿（36）通過桿體上的鋸齒部與所述齒輪（32）嚙合，兩端從套盒（34）靠近上部結(jié)構(gòu)立柱（100）的側(cè)面上的貫通口伸入所述套盒（34）內(nèi)且設(shè)置有用于擠壓所述第一橫向滑塊（35）的半球體搗頭；

所述橫向非線性支承模塊包括縱向滑槽、縱向滑塊（41）、分離箱（42）和橫向加載桿（43）；

所述縱向滑槽以所述上部結(jié)構(gòu)立柱（100）的中心線為對稱軸對稱設(shè)置在所述內(nèi)筒（10）內(nèi)且開口朝向上部結(jié)構(gòu)立柱（100）；

兩個所述縱向滑塊（41）的曲面相對設(shè)置，通過彈簧（60）與縱向滑槽內(nèi)壁連接；

所述分離箱（42）套設(shè)在所述上部結(jié)構(gòu)立柱（100）上；

所述橫向加載桿（43）的第一端固定在所述分離箱（42）上，第二端設(shè)置有用于擠壓所述縱向滑塊（41）的半球體搗頭；

所述縱向非線性支承模塊包括第二橫向滑槽、第二橫向滑塊（51）和縱向加載桿（52）；

所述第二橫向滑槽設(shè)置在所述外筒（20）內(nèi)，開口朝向所述內(nèi)筒（10）的底部；

兩個所述第二橫向滑塊（51）的曲面相對設(shè)置，通過彈簧（60）與第二橫向滑槽內(nèi)壁連接；

所述縱向加載桿（52）的第一端固定在所述內(nèi)筒（10）的底部，第二端設(shè)置用于擠壓所述第二橫向滑塊（51）的半球體搗頭。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬基礎(chǔ)縱-橫向非線性支承剛度的試驗裝置，其特征在于，所述托盤（31）的底面設(shè)置有向下凸出的環(huán)形隔檔層；

所述環(huán)形隔檔層和內(nèi)筒（10）底部圍合的空間內(nèi)設(shè)置有滾珠（38）。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的模擬基礎(chǔ)縱-橫向非線性支承剛度的試驗裝置，其特征在于，所述托盤（31）的頂面設(shè)置有向外突出的用于與所述齒輪（32）連接的環(huán)形安裝部。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的模擬基礎(chǔ)縱-橫向非線性支承剛度的試驗裝置，其特征在于，所述第一橫向滑槽（33）和套盒（34）均為矩形盒體；

所述套盒（34）與第一橫向滑槽（33）內(nèi)壁接觸的側(cè)面、所述第一橫向滑塊（35）與套盒（34）內(nèi)壁接觸的側(cè)面以及所述第一橫向滑塊（35）伸出套盒（34）與第一橫向滑槽（33）內(nèi)壁接觸的側(cè)面均設(shè)置有滑輪（71）；

所述第一橫向滑槽（33）的內(nèi)壁和所述套盒（34）的內(nèi)壁上均設(shè)置有與所述滑輪（71）配合的滑道（72）。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的模擬基礎(chǔ)縱-橫向非線性支承剛度的試驗裝置，其特征在于，所述縱向滑槽由設(shè)置在所述內(nèi)筒（10）內(nèi)的第一擋板（44）、內(nèi)筒（10）底部以及位于所述第一擋板（44）和內(nèi)筒（10）底部之間的內(nèi)筒（10）側(cè)壁圍合而成；

設(shè)置在所述縱向滑槽內(nèi)的彈簧（60）包括第一彈簧和第二彈簧，所述第一彈簧的兩端分別與所述第一擋板（44）和縱向滑塊（41）連接，所述第二彈簧的兩端分別與所述內(nèi)筒（10）的底部和縱向滑塊（41）連接；

所述縱向滑塊（41）朝向所述內(nèi)筒（10）側(cè)壁的側(cè)面設(shè)置有滑輪（71）。