[發明專利]實現自重落錘試驗機一端固定一端簡支邊界條件約束裝置

有效

• 申請號: 201910762942.6
• 申請日: 2019-08-19
• 公開（公告）號: CN110514381B
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 趙暉;翟淼;王蕊
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: G01M7/08
• 分類號: G01M7/08;B25B11/00
• 代理公司: 太原科衛專利事務所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源;武建云

本發明公開了一種實現自重落錘試驗機一端固定一端簡支邊界條件的約束裝置，包括固端壓梁構件1，固端壓梁用長螺桿2，鉸支端底座構件3，鉸支端夾板底板構件4Ⅰ，鉸支端夾板頂板4Ⅱ，軸承5，夾板用螺桿6，轉動軸7，鉸支端底座錨固螺桿8，六角螺栓9，螺帽10，試件11。固定邊界條件為固端壓梁構件，試件通過兩固端壓梁構件進行夾緊固定，從而實現固端約束；簡支邊界條件通過鉸支端底座、鉸支端夾板底板、鉸支端夾板頂板、轉動軸、軸承、軸帽形成一個完整的鉸支約束體系，從而更好實現沖擊過程中固簡邊界條件。本裝置適用于不同尺寸的構件，通過螺栓螺桿實現任意高度的固定，并有較大的寬度范圍，可適用于絕大多數試驗構件。

技術領域

本發明屬于構件災害模擬裝置領域，具體為一種實現自重式落錘試驗機一端固定一端簡支邊界條件的約束裝置，應用于自重式落錘試驗機。

背景技術

近年來，交通事故、恐怖襲擊等偶然事件頻發，而此類意外事故的發生通常能在短時間內對結構局部產生巨大的沖擊荷載，沖擊荷載對于結構產生的最大壓力可能要遠遠超過常規設計的承載能力，此時的結構或構件的破壞特性及受力性能通常與常規荷載作用下不同，無疑對于結構本身是一項極大的考驗。在工業廠房吊車作業過程中，難免會遇到吊車重物碰撞廠房柱問題，而工業排架廠房中常出現一端固定一端簡支的邊界條件，因此構件在一固一簡邊界條件下的抗沖擊性能的研究有著十分重要的意義。

傳統的落錘沖擊試驗機的固端邊界條件的裝置中，常采用固定尺寸的模具，與試件完美貼合，雖然邊界條件控制得當，但是通常試驗使用不同尺寸的試件時，難免出現安裝拆卸操作繁瑣、材料浪費等情況；在簡支端中，常使用刀鉸，刀鉸的構造對于靜力加載試驗中表現優秀且操作簡單，但是在沖擊試驗中，由于試件上部缺乏約束，在沖擊荷載撞擊試件的瞬間，容易出現試件跳動、翹起、脫離所致使的少約束情形，或者由于約束不當而致使的過約束情形。

自重式落錘沖擊試驗由于其簡便的操作以及良好的模擬效果使其得以廣泛應用。但在傳統的落錘沖擊試驗中，試件在受到落錘沖擊的瞬間，通常會使得試件出現翹起、脫離支座的情形，從而難以較好實現沖擊試驗過程中的簡支條件。對此，本發明對裝置進行改良，旨于更精準的協助自重式落錘試驗機模擬構件受沖擊荷載時的受力狀態。

發明內容

為了更好的實現落錘沖擊試驗中試件邊界條件，本發明目的是提供一種實現自重落錘試驗機一端固定一端簡支邊界條件的約束裝置，先將試件通過上部夾板、壓梁固定，待完成安裝后再進行落錘沖擊試驗，同時為了適應不同尺寸的試件，將采用長板式接觸，對試件寬度方向不設限制，提高了裝置的利用率；接著，由于轉動軸的存在，使得簡支端以試件長度方向向上的豎直平面內得以轉動，而固端使用壓梁進行固定，由于壓梁下部無法轉動且與試件以矩形面接觸，故其轉動受限，得到固端約束條件，以達到一固一簡的約束目的。

本發明是采用如下技術方案實現的：

一種實現自重落錘試驗機一端固定一端簡支邊界條件約束裝置，包括固端壓梁構件，固端壓梁用長螺桿，鉸支端底座構件，鉸支端夾板底板構件，鉸支端夾板頂板，軸承，夾板用螺桿，轉動軸，鉸支端底座錨固螺桿，六角螺栓，螺帽，試件。

所述固端壓梁構件包括梁體，所述梁體兩側四角對稱設有翼緣座，所述翼緣座上設有預留通孔。

兩個固端壓梁構件上下對應布置，試件一端位于兩個固端壓梁構件之間，兩個固端壓梁構件四角分別通過其預留通孔穿過固端壓梁用長螺桿后采用六角螺栓固定連接，所述固端壓梁用長螺桿下端采用六角螺栓將其錨固至地面預留錨固孔。

所述鉸支端底座構件包括底板，所述底板兩側對稱設有預留通孔，所述底板通過該預留通孔穿過鉸支端底座錨固螺桿后采用六角螺栓將其錨固至地面預留錨固孔；所述底板上設有鉸支端底座，所述鉸支端底座上的兩側耳座對稱設有臺階孔Ⅰ，所述臺階孔Ⅰ由軸承孔和連接孔構成。