[發明專利]一種波流作用下柔性片狀幕分布式動態受力測量裝置

在審

• 申請號: 202010193624.5
• 申請日: 2020-03-18
• 公開（公告）號: CN111337350A
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 李紹武;趙冬梅;武慶衛;季則舟;楊玉森;王俊杰;王家漢;吳浩南;廖智凌;楊長義;隋吉林;張弛;張晉愷;馬瑞;李云龍;翟甲棟
• 申請（專利權）人: 天津大學;中交第一航務工程勘察設計院有限公司
• 主分類號: G01N3/10
• 分類號: G01N3/10;G01N3/02;G01L5/103
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 劉子文

本發明公開一種波流作用下柔性片狀幕分布式動態受力測量裝置，包括底座、擋板、應變片、數據采集器器和柔性擋沙幕，所述底座用于與水槽地板固定，所述擋板固定于底座上，所述擋板上分布設置有應變片，所述應變片與數據采集器相連，所述擋板的上部通過固定裝置與柔性擋沙幕的一端連接。柔性擋沙幕的另一端可以與加載率定裝置相連，通過加載率定裝置對柔性擋沙幕施加載荷，并通過擋片的變形對擋板的荷載?應變關系進行標定，便于該動態受力測量裝置應用時直接得到柔性擋沙幕所承受的載荷大小。

技術領域

本發明涉及柔性片狀幕分布式動態張力測量領域，特別是涉及一種波流作用下柔性片狀幕分布式動態受力測量裝置，適用于水工實驗室中水槽內波流作用下片狀柔性材料張力測量。

背景技術

現在關于水中擋沙幕結構受力規律的研究工作中未見其應用和相關幕身張力的研究成果，其他類似結構幕身張力的研究成果也未見公開，當前對于水下片狀柔性材料張力分布的測量也就沒有可選擇的便捷方法。而在水下測量柔性材料受力需要滿足兩個條件，一是擋水要求，二是測量連續分布力要求。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術中的不足，提供一種波流作用下柔性片狀幕分布式動態受力測量裝置，一方面實現水下、連續分布張力的觀測，另外一方面測量裝置還需要與擋沙幕構成一個擋水整體，可用于測量片狀柔性材料在波浪及水流作用下的張力進行測量，滿足相關水工實驗的要求。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種波流作用下柔性片狀幕分布式動態受力測量裝置，包括底座、擋板、應變片、數據采集器器和柔性擋沙幕，所述底座用于與水槽地板固定，所述擋板固定于底座上，所述擋板上分布設置有應變片，所述應變片與數據采集器相連，所述擋板的上部通過固定裝置與柔性擋沙幕的一端連接。

進一步的，所述柔性擋沙幕在用于正式測量前，需要通過加載率定裝置對柔性擋沙幕施加載荷，并通過擋板的變形對擋板的荷載-應變關系進行標定，便于該動態受力測量裝置應用時反推出柔性擋沙幕幕身的張力分布。

進一步的，所述固定裝置由角鋼構成，并通過螺栓將角鋼和柔性擋沙幕固定于所述擋板上。

與現有技術相比，本發明的技術方案所帶來的有益效果是：

1.本裝置是為了配合新型水中擋沙幕結構受力規律的研究工作而專門研制的一種測力裝置，成功實現了柔性擋沙幕張力測量目的，可推廣到類似結構。

2.本測量裝置將連續分布力簡化為集中點力，突破了連續分布力的可測性。

3.本發明裝置的測量精度取決于應變片的測量精度，另外也與測點應變片布置密度有關，可以通過加密測點來提高測量精確度。

4.本發明裝置可在水下工作并可以承受一定水壓力。為了實現水下測力，可采用703或704膠對粘貼到彈簧鋼片上的應變片進行封裝，用膠量應將變片全部覆蓋。與其他封裝結構相比具有顯著的成本優勢。

4.本發明整個裝置在實驗過程中能實時顯示應變值變化過程，便于監測實驗過程中柔性材料受力的變化過程，實現實時動態測量。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖。

圖2a是本發明裝置在具體應用時的布置示意圖，圖2b是水流沖擊柔性擋沙幕的狀態示意圖。

附圖標記：1-底座，2-鋼片，3-應變片，4-數據采集器，5-柔性擋沙幕，6-加載率定裝置，7-浮子

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例對本發明作進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。