[發明專利]一種均布傳感器的板條梁彎矩實驗裝置

有效

• 申請號: 202011160256.0
• 申請日: 2020-10-27
• 公開（公告）號: CN112326452B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 許維軍;王丙佳;華真;馬赫;李陳峰;周學謙
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: G01N3/20
• 分類號: G01N3/20;G01N3/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于船體結構強度實驗技術領域，具體涉及一種均布傳感器的板條梁彎矩實驗裝置。本發明可真實的模擬出船體多層甲板結構，同時可以近似得到結構發生塑性破壞時每層板條梁的受力變化。本發明采用若干根板條梁而不是板結構作為每一層的構成，可以對整個結構強度進行弱化，在滿足模型的尺寸特征要求基礎上，保證模型可以較為容易發生塑性破壞。本發明通過在兩層夾板間均布的拉壓力學傳感器來模擬測量船剖面的每一層結構的軸向拉壓力，通過換算可得到待測剖面位置的每一層的受力情況；通過加載設備自帶的力學傳感器測得垂向壓力，通過換算可得到待測剖面位置彎矩情況。

技術領域

本發明屬于船體結構強度實驗技術領域，具體涉及一種均布傳感器的板條梁彎矩實驗裝置。

背景技術

在研究船體強度時,船體梁結構的極限強度與船舶的總縱強度息息相關，是確保船舶安全的一個重要因素.從船舶的安全角度考慮，船體梁結構的承載能力不僅要關注結構的極限強度，還要關注突遇極限海況發生崩潰后的后極限強度行為，并能夠根據船體梁的結構狀態以及外部載荷預測發生崩潰后的最終承載能力和損傷程度。在船的橫剖面上，船受波浪載荷作用下的破壞是一個彈塑性變化共存的過程，船體梁結構達到極限強度之后進入承載能力降低的階段，會呈現出塑性變形快速增長的趨勢,進而導致船體遭到破壞。因此在針對此種情況的試驗中，應當模擬其發生相應的彈性與塑性變化的狀態，并且測定相應的狀態參數、應力及彎矩，這樣得到的結果才具有實際意義。

發明內容

本發明的目的在于克服實驗模型為板條梁結構時不能真實模擬受力的問題，提供可真實的模擬出船體多層甲板結構發生塑性破壞的過程，并且可以得到每層板條梁的受力變化及數值的一種均布傳感器的板條梁彎矩實驗裝置。

本發明的目的通過如下技術方案來實現：包括實驗用板條梁、夾持模塊和壓力加載模塊；所述的夾持模塊包括內夾板和外夾板；所述的內夾板設置在實驗用板條梁的左右兩側，內夾板靠近實驗用板條梁一側沿豎直方向開設有一排板條梁安裝槽，另一側開設有一排傳感器安裝槽，且傳感器安裝槽的位置與板條梁安裝槽的位置一一對應；所述的實驗用板條梁有多層，每一層實驗用板條梁的左右兩端分別插入左右兩側內夾板的板條梁安裝槽中，在每一層實驗用板條梁的中部貼有傳感器應變片；所述的外夾板的外側安裝有延長梁，外夾板的內側沿豎直方向開設有一排傳感器安裝槽，且外夾板上傳感器安裝槽的位置與內夾板上傳感器安裝槽的位置一一對應；所述的外夾板與內夾板之間通過力學傳感器連接，力學傳感器的左右兩端分別插入外夾板與內夾板的傳感器安裝槽中；所述的壓力加載模塊包括上部加載模塊和下部加載模塊；所述的上部加載模塊包括上部作用桿和上部加載頭；所述的上部作用桿設置在實驗用板條梁的上方，在上部作用桿的底面開設有滑軌，在上部作用桿左右兩側的下方安裝有上部傳力塊，上部傳力塊通過滑塊安裝在上部作用桿底面的滑軌上；所述的上部加載頭的上端安裝有作用筒，上部加載頭的下端安裝在上部作用桿的中央，在上部加載頭上設有壓力傳感器；所述的上部傳力塊由方形塊和直角梯形塊組成，方形塊的底面貼合在直角梯形塊的上底，直角梯形塊的銳角做圓弧平滑處理；所述的上部傳力塊的方形塊的頂面與滑塊連接，上部傳力塊的直角梯形塊的下底貼合在外夾板外側，上部傳力塊的圓弧端貼合在延長梁的頂面；所述的下部加載模塊包括下部作用桿和下部加載頭；所述的下部作用桿設置在實驗用板條梁的下方，在下部作用桿的頂面開設有滑軌，在下部作用桿左右兩側的上方安裝有下部傳力塊，下部傳力塊通過滑塊安裝在下部作用桿頂面的滑軌上；所述的下部加載頭的下端安裝有作用筒，下部加載頭的上端安裝在下部作用桿的中央，在下部加載頭上設有壓力傳感器；所述的下部傳力塊的結構與上部傳力塊相同，下部傳力塊的圓弧端貼合在延長梁的底面。

本發明的有益效果在于：