[發明專利]一種梁體的自由振動檢測起振裝置及使用方法

在審

• 申請號: 202010468274.9
• 申請日: 2020-05-28
• 公開（公告）號: CN111442891A
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 趙芳芳;蓋迪;張巖;張頌娟;王萬德;殷雨時
• 申請（專利權）人: 遼寧省交通高等專科學校
• 主分類號: G01M7/02
• 分類號: G01M7/02
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 李珉

1.一種梁體的自由振動檢測起振裝置，其特征在于，包括剛性底座、液壓缸缸體、液壓柱塞、剪切沖頭、剪切銷釘、剪切圓筒、緩沖橡膠及球形支座，所述剛性底座上表面固接有液壓缸缸體，液壓缸缸體的卸載油口和加載油口均與液壓油源連接，所述液壓缸缸體內通過活塞與液壓柱塞一端連接，所述剪切圓筒為一端封閉一端開放式結構，液壓柱塞另一端與剪切圓筒開放端同軸套裝，且液壓柱塞位于剪切圓筒內一端的端面設置有剪切沖頭，剪切圓筒的筒壁開設的穿孔內安裝有剪切銷釘，剪切圓筒的內孔孔底設置有緩沖橡膠，剪切圓筒的封閉端端部設置有球形支座。

2.根據權利要求1所述的一種梁體的自由振動檢測起振裝置，其特征在于：所述剪切圓筒外側壁安裝有剛性支架，剛性支架上均布焊接有剛性掛鉤，剪切圓筒側壁開設有沿軸向布置的長孔，剛性掛鉤與彈性橡膠一端連接，彈性橡膠另一端穿過長孔套在剪切銷釘的剪切破壞部分上。

3.根據權利要求1所述的一種梁體的自由振動檢測起振裝置，其特征在于：所述剪切圓筒的穿孔內插入單個或多個剪切銷釘，當采用多個剪切銷釘插入剪切圓筒內時，分為直徑相等的剪切銷釘組或直徑不等的剪切銷釘組，剪切銷釘組最多由五個剪切銷釘組成；當采用直徑不等的剪切銷釘組時，剪切銷釘沿剪切圓筒從下至上直徑逐漸增大或者根據測試需要人為擬定剪切銷釘的直徑尺寸排列順序。

4.根據權利要求1所述的一種梁體的自由振動檢測起振裝置，其特征在于：所述活塞上表面設置有緩沖橡膠墊，且緩沖橡膠墊套在液壓柱塞上。

5.一種基于權利要求1所述的梁體的自由振動檢測起振裝置的使用方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：將試驗梁安放于可固定支座上，調整起振裝置各個構件的位置，保證球形支座、剪切圓筒、剪切沖頭、液壓柱塞與試驗梁中心對正；

步驟2：確定試驗方式，當采用單一剪切銷釘的方式起振，根據起振荷載并通過剪切應力計算公式計算確定剪切銷釘的直徑尺寸；當采用多個剪切銷釘的剪切銷釘組方式起振，若采用單一荷載的剪切銷釘組時，根據試驗設計中試驗梁通過車輛的軸重大小，計算確定剪切銷釘的直徑尺寸；若采用不同荷載的剪切銷釘組時，根據試驗設計中試驗梁依次通過車輛的軸重大小，計算確定剪切銷釘的直徑尺寸及排列順序；

步驟3：按照試驗設計，當采用單一剪切銷釘的方式起振時，將確定直徑后的剪切銷釘穿入剪切圓筒的穿孔中，進行靜態加載試驗；啟動液壓缸和測試系統，進行試驗梁上撓加載，并控制試驗梁的上撓值在試驗梁破壞的安全值范圍內，當加載力達到試驗的預定值時，剪切銷釘瞬間發生剪切破壞，此時試驗梁受自身重力影響立即產生下撓趨勢，由于試驗梁為彈性體，從而引起試驗梁的振動，在振動過程中，采用無線橋梁及結構測試系統STS-WiFi測試設備，將測試設備的多個“節點”分別與傳感器連接，測試被測梁的應變、撓度、溫度和加速度，并采用無線通訊的方式記錄并存儲試驗數據；

當采用多個剪切銷釘的方式起振時，若采用單一荷載進行多組振動試驗時，則在剪切圓筒的穿孔上穿入同一直徑的剪切銷釘組，若采用不同荷載進行振動試驗，則根據試驗要求穿入不同直徑的剪切銷釘組；將確定直徑后的多個剪切銷釘穿入剪切圓筒的對應的穿孔內，穿入剪切銷釘組的同時，將剪切銷釘中心待剪切破壞位置通過彈性橡膠與剪切圓筒的剛性掛鉤相連，以利于銷釘破壞后，破壞部分能夠快速取出，從而不影響試驗梁振動測試的結果；進行靜態加載試驗；啟動液壓缸和測試系統，進行試驗梁上撓加載，并控制試驗梁的上撓值在試驗梁破壞的安全值范圍內，當加載力達到試驗的預定值時，剪切銷釘由下至上逐一發生剪切破壞，從而試驗梁開始振動，在每一次振動結束后，重新加載，直至所有剪切銷釘全部破壞；在振動過程中，采用無線橋梁及結構測試系統STS-WiFi測試設備，將測試設備的多個節點分別與傳感器連接，測試被測梁的應變、撓度、溫度和加速度，并采用無線通訊的方式記錄并存儲試驗數據。