[發明專利]一種模擬軸向壓縮加筋板試驗裝置

有效

• 申請號: 201811472844.0
• 申請日: 2018-12-04
• 公開（公告）號: CN109297821B
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 孔祥韶;楊弋;袁天;吳衛國
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N3/04
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 張惠玲

本發明涉及薄壁加筋結構強度測試技術領域，具體指一種模擬軸向壓縮加筋板試驗裝置；包括左縱梁、右縱梁、前橫梁、后橫梁、MTS四通道加載機和試件，所述左縱梁和右縱梁相互平行且間隔設置，前橫梁和后橫梁的兩端分別連接左縱梁和右縱梁從而構成一體的加載框架；所述MTS四通道加載機和試件設于加載框架內，MTS四通道加載機與前橫梁固定連接，試件與后橫梁固定連接；所述試件的兩側均設有方鋼，方鋼上設有夾持試件的夾具；本發明結構合理，適用于不同尺寸的加筋板的軸壓試驗，對軸向壓縮加筋板的長邊施加簡支邊界條件是對當前加載方案是一種很好的補充，可以很好地模擬軸向壓縮加筋板的長邊簡支邊界條件，提高試驗精度和效率。

技術領域

本發明涉及薄壁加筋結構強度測試技術領域，具體指一種模擬軸向壓縮加筋板試驗裝置。

背景技術

當今世界造船業日益發達，但難免也有由于船體結構破壞斷裂而導致物資損失甚至人員傷亡的不幸消息，所以不論是民用領域還是軍用領域，船體結構強度始終是高校和科研院所所研究的熱門問題。船體板和加筋板的屈曲及極限強度是船體結構強度設計的重要內容，加筋板軸壓屈曲失效又是船體梁整體屈曲失效最主要的誘因之一，因此對軸壓載荷下的加強筋之間的板格的屈曲和極限強度的評估非常重要。

船體是由若干加筋板組成的薄壁箱型梁結構，針對于船體的屈曲和極限強度，科研人員通常是將船體梁甲板提取出來，作為單獨的加筋板對其進行研究。而對于加筋板的屈曲及極限強度的研究，有一種方法是采用軸向壓縮施加載荷的方法，目前文獻中描述的加筋板軸壓試驗，基本都是對長邊不施加任何約束，這對于實際邊界條件的模擬是非常不準確，并且工裝也相對單一，適用性不高。更為準確的方法是對加筋板的短邊采取固支，長邊采取簡支的邊界條件，這是目前工程上應用最多的簡化方法來對船體結構的屈曲和極限強度進行研究。加筋板軸壓屈曲的失效過程，包含著幾何非線性和材料非線性的耦合問題，現階段有限元方法雖然能夠得到比較精確的結果，但歸根結底還是一個黑匣子，我們對兩種非線性的耦合影響尚未做到十分清晰，所以需要通過試驗驗證某些理論或者猜想。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的缺陷和不足，提供了一套對軸向壓縮加筋板的長邊施加簡支邊界條件,短邊施加固支邊界條件的模擬軸向壓縮加筋板試驗裝置，有效解決了軸壓加筋板試驗中邊界條件模擬不準確、試驗裝置通用性不高、試驗效率低下等問題。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

本發明所述的一種模擬軸向壓縮加筋板試驗裝置,包括左縱梁、右縱梁、前橫梁、后橫梁、MTS四通道加載機和試件，所述左縱梁和右縱梁相互平行且間隔設置，前橫梁和后橫梁的兩端分別連接左縱梁和右縱梁從而構成一體的加載框架；所述MTS四通道加載機和試件設于加載框架內，MTS四通道加載機與前橫梁固定連接，試件與后橫梁固定連接；所述試件的兩側均設有方鋼，方鋼上設有夾持試件的夾具。

根據以上方案，所述左縱梁和右縱梁固定在地面上，左縱梁和右縱梁通過千斤頂調節其兩端與地面之間的相對高度，從而調平加載框架使其與地面平行。

根據以上方案，所述加載框架內的地面上開設有地槽，地槽內設有左滑道和右滑道，左滑道和右滑道通過螺栓固定在地槽上；所述左滑道和右滑道上均設有若干固定孔，試件兩側的方鋼分別設置在左滑道和右滑道上，且兩個方鋼通過螺栓分別連接在所述左滑道和右滑道的固定孔上。

根據以上方案，所述左縱梁和右縱梁上對應地設有若干固定孔，若干固定孔沿縱向依次間隔分布，前橫梁和后橫梁相互平行設置，且前橫梁和后橫梁的兩端通過螺栓分別連接在所述左縱梁和右縱梁的固定孔上。

根據以上方案，所述夾具包括上壓條和下壓條，上壓條和下壓條分別夾持在試件側邊的上下面上，且上壓條和下壓條通過螺栓固定連接在方鋼上。