一種軸壓疲勞試驗裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型屬于結(jié)構(gòu)試驗力學(xué)范圍,涉及一種軸壓疲勞試驗裝置。所述軸壓疲勞試驗裝置包括軸壓載荷施加組件、加筋平板組件以及側(cè)向支持組件。所述軸壓載荷施加組件包括固定在試驗機上的上壓臺、下平臺以及固定在下平臺上的固定組合件。固定組合件設(shè)置了長頂板與短頂板，兩個頂板分別通過螺栓和頂緊加筋平板組件端部。所述側(cè)向支持組件位于試驗機的兩側(cè)，包括過渡板、立柱、三角筋、槽鋼、橫梁以及頂輪組件。本實用新型提供了一種能夠均勻施加軸向壓縮疲勞載荷的試驗裝置，該裝置既適用于平板，又適用于加筋平板，不但節(jié)約了成本，而且縮短了試驗周期。
【專利說明】一種軸壓疲勞試驗裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型屬于結(jié)構(gòu)試驗力學(xué)范圍，涉及一種軸壓疲勞試驗裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 平板和加筋平板是航空航天飛行器和水面艦艇等結(jié)構(gòu)中典型的受力構(gòu)件，其中多 數(shù)處于軸向壓縮狀態(tài)，這類結(jié)構(gòu)件在軸向壓縮載荷下的穩(wěn)定性和強度是結(jié)構(gòu)力學(xué)中非常重 要的研究課題，特別對于現(xiàn)代飛行器大多采用的加筋薄壁結(jié)構(gòu)，在壓縮疲勞載荷下的穩(wěn)定 性、疲勞可靠性和強度的研究尤為重要，因此有必要在實驗室中實現(xiàn)這種軸壓疲勞載荷的 施加，以便對設(shè)計的結(jié)構(gòu)件的穩(wěn)定性、疲勞可靠性和強度進行驗證，也可以為以后結(jié)構(gòu)進行 優(yōu)化和改進提供依據(jù)。
[0003] 以往對于這類結(jié)構(gòu)件實現(xiàn)軸壓疲勞加載比較困難，對于小尺寸加筋平板件（尺寸 量級500*500及以下），比較常用的方法是在標(biāo)準(zhǔn)試驗機上采用壓臺直接壓縮，實現(xiàn)軸壓疲 勞載荷的施加；對于大型壁板（500*500以上），通常都要有面外支持來模擬肋支持，因此多 采用框架式支持通過作動筒加載來實現(xiàn)；或者通過加筋平板和縱墻等結(jié)構(gòu)件組合而成的盒 式結(jié)構(gòu)（簡稱"盒段"）來實現(xiàn)，對盒段施加彎曲載荷從而使上下壁板受到壓和拉載荷來實 現(xiàn)；這兩種方法均采用作動筒施加疲勞載荷，加載頻率比較低，一般為8次/分鐘，使得試驗 周期很長；而且采用盒段結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)，試驗耗資巨大，同時也存在作動筒加載導(dǎo)致試驗周期 過長的問題。進行大量的試驗將周期過長且耗資巨大。
[0004] 為了節(jié)約成本并縮短周期從而可以對平板和加筋平板的穩(wěn)定性、疲勞可靠性和材 料強度進行廣泛的試驗研究，開發(fā)了如下所述的試驗裝置來進行這種軸壓疲勞載荷的施 加。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本實用新型的目的：提供了一種軸壓疲勞試驗裝置，能夠均勻施加軸向壓縮疲勞 載荷。
[0006] 本實用新型的技術(shù)解決方案是：一種軸壓縮疲勞試驗裝置，其包括軸壓載荷施加 組件、加筋平板組件以及側(cè)向支持組件。所述軸壓載荷施加組件包括上壓臺、下平臺以及固 定組合件，其中上壓臺、下平臺通過試驗機夾頭固定在試驗機上，所述固定組合件通過第一 螺栓104固定在下平臺102上，固定組合件103設(shè)置了長頂板1031與短頂板1034,其中短 頂板1034通過第二螺栓1036固定在長頂板1031上，兩個頂板分別通過第三螺栓1033和 第四螺栓1035頂緊加筋平板組件2上下端部，所述側(cè)向支持組件3位于試驗機的兩側(cè)。
[0007] 所述側(cè)向支持組件包括過渡板、立柱、三角筋、橫梁、槽鋼、頂輪組件，其中過渡板 與試驗機底座固定，立柱與過渡板通過螺栓連接，三角筋通過螺栓連接在立柱上，槽鋼連接 在三角筋上，橫梁固定在槽鋼適當(dāng)位置安裝位置應(yīng)使得滾輪與壁板接觸處位于肋位處或者 其它要求支持的地方，頂輪組件固定在橫梁上。
[0008] 所述第三螺栓1033與加筋平板組件之間設(shè)置墊板1032。
[0009] 所述頂輪組件306包括滾輪3061、輪架3062、兩個螺母3063、全螺紋螺桿3064、輪 軸3065,其中滾輪3061及輪架3062頂著試驗件，兩個螺母3063在全螺紋螺桿3064上，中 間隔著橫梁304的腹板。
[0010] 本實用新型的技術(shù)效果是：本發(fā)明提供了一種軸壓疲勞試驗裝置。該裝置中平臺 可以給試驗件施加均勻的軸向壓縮載荷，既適用于平板，又適用于加筋平板；而且該裝置中 設(shè)置了防滑裝置，并且能夠在加筋板安裝姿態(tài)不變的情況下調(diào)整壓心；此外，側(cè)向支持可以 真實模擬肋支持作用，而且在整個疲勞過程中不會劃傷試驗件，從而可以為軸壓疲勞載荷 作用下壁板的應(yīng)力狀態(tài)分析提供參考。結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)試驗機的高精度、高頻加載可以節(jié)省時間， 提高試驗效率，由此而知，該裝置具備單獨進行軸向壓縮疲勞試驗的能力，而且安裝方便、 一步到位，節(jié)省時間，提高效率，試驗效果顯著。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011] 圖1為本實用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012] 圖2為軸壓載荷施加組件結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013] 圖3為固定組合件結(jié)構(gòu)圖；
[0014] 圖4為側(cè)向支持組件結(jié)構(gòu)圖；
[0015] 圖5為頂輪組件結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016] 其中，1-軸壓載荷施加組件、2-加筋平板組件、3-側(cè)向支持組件、101-上壓臺、 102-下平臺、103-固定組合件、1031-長頂板、1032-墊板、1033-第三螺栓、1034-短頂板、 1035-第四螺栓、1036-第二螺栓、104-第一螺栓、301-過渡板、302-立柱、303-三角筋、 304-橫梁、305-槽鋼、306-頂輪組件、3061-滾輪、3062-輪架、3063-螺母、3064-全螺紋螺 桿、3065-輪軸。

【具體實施方式】
[0017] 下面通過【具體實施方式】對本實用新型作進一步的詳細(xì)說明：
[0018] 請參閱圖1，其是本實用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖。本實用新型能夠均勻施加軸向壓縮 疲勞載荷的試驗裝置包括軸壓載荷施加組件1、加筋平板組件2以及側(cè)向支持組件3。
[0019] 請參閱圖2,其是軸壓載荷施加組件結(jié)構(gòu)示意圖。所述軸壓載荷施加組件1包括上 壓臺101、下平臺102以及固定組合件103,其中上壓臺101、下平臺102通過試驗機夾頭固 定在試驗機上，上壓臺101與下平臺102使得施加的軸壓載荷在加筋平板組件上分布均勻。
[0020] 請參閱圖3,其是固定組合件結(jié)構(gòu)圖。所述固定組合件103通過第一螺栓104固定 在下平臺102上，固定組合件103設(shè)置了長頂板1031與短頂板1034,其中短頂板1034通過 第二螺栓1036固定在長頂板1031上，兩個頂板分別通過第三螺栓1033和第四螺栓1035頂 緊加筋平板組件2上下端部，兩個全螺紋螺栓第三螺栓1033和第四螺栓1035可以調(diào)節(jié)加 筋平板組件2壓心與加載中心重合，在第三螺栓1033與加筋平板組件2設(shè)置了墊板1032， 固定試驗件并使試驗件受力均勻且防止劃傷試驗件。
[0021] 請參閱圖4,其是側(cè)向支持組件結(jié)構(gòu)圖。為了使結(jié)構(gòu)的布置清楚可見，隱藏了其中 一側(cè)的支架及滾輪。所述側(cè)向支持組件3位于試驗機的一側(cè)，包括過渡板301、立柱302、 三角筋303、橫梁304、槽鋼305、頂輪組件306,其中過渡板301與試驗機底座固定，立柱302 與過渡板301通過螺栓連接，三角筋303通過螺栓連接在立柱302上，槽鋼305連接在三角 筋303上，橫梁304固定在槽鋼305適當(dāng)位置安裝位置應(yīng)使得滾輪與壁板接觸處位于肋位 處或者其它要求支持的地方，頂輪組件306固定在橫梁304上。
[0022] 請參閱圖5,其是頂輪組件結(jié)構(gòu)示意圖。所述頂輪組件306包括滾輪3061、輪架 3062、兩個螺母3063、全螺紋螺桿3064、輪軸3065,其中滾輪3061及輪架3062頂著試驗件， 兩個螺母3063在全螺紋螺桿3064上，中間隔著橫梁304的腹板，通過往同一個方向旋轉(zhuǎn)兩 個螺母3063,可以調(diào)節(jié)滾輪3061與試驗件的距離，調(diào)整好后，反方向旋轉(zhuǎn)螺母3063,即向橫 梁304腹板上緊可以固定整個頂輪組件306，全螺紋螺桿306d -頭與輪架3062的內(nèi)螺紋孔 連接，待調(diào)整好滾輪3061與試驗件的距離后，按前述方法用兩個螺母3063將整個全螺紋螺 桿3064在橫梁304腹板上固定，輪軸3065將滾輪3061固定在輪架3062上。安裝時通過 調(diào)節(jié)螺母3063的位置來調(diào)節(jié)滾輪3061與加筋平板組件的距離，當(dāng)加筋平板組件受軸壓疲 勞載荷時，試驗件縮短/伸長來回變形，滾輪3061也會隨之上下轉(zhuǎn)動。
[0023] 由于本實用新型采用了大平臺施加軸壓載荷的方式，并設(shè)置了頂輪式的側(cè)向支 持，因此本裝置既可以實現(xiàn)帶肋位支持的軸向壓縮疲勞載荷，且載荷分布均勻，通過在下平 臺102上設(shè)置固定組合件103,可以調(diào)整、固定加筋平板組件并防滑。結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)試驗機的高 精度、高頻加載，很容易實現(xiàn)大型平板或加筋平板組件的軸壓疲勞試驗，節(jié)省試驗時間，提 高了試驗效率。
【權(quán)利要求】
1. 一種軸壓疲勞試驗裝置，其特征在于：包括軸壓載荷施加組件（1)、加筋平板組件 ⑵以及側(cè)向支持組件（3)，所述軸壓載荷施加組件⑴包括上壓臺（101)、下平臺（102)以 及固定組合件（103)，其中上壓臺（101)、下平臺（102)通過試驗機夾頭固定在試驗機上，所 述固定組合件（103)通過第一螺栓（104)固定在下平臺（102)上，固定組合件（103)設(shè)置了 長頂板（1031)與短頂板（1034)，其中短頂板（1034)通過第二螺栓（1036)固定在長頂板 (1031)上，兩個頂板分別通過第三螺栓（1033)和第四螺栓（1035)頂緊加筋平板組件（2) 端部，所述側(cè)向支持組件（3)位于試驗機的兩側(cè)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸壓疲勞試驗裝置，其特征在于：所述側(cè)向支持組件（3)包 括過渡板（301)、立柱（302)、三角筋（303)橫梁（304)、槽鋼（305)、頂輪組件（306)，其中 過渡板（301)與試驗機底座固定，立柱（302)與過渡板（301)通過螺栓連接，三角筋（303) 通過螺栓連接在立柱（302)上，槽鋼（305)連接在三角筋（303)上，橫梁（304)固定在槽鋼 (305)上，頂輪組件（306)固定在橫梁（304)上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸壓疲勞試驗裝置，其特征在于：所述第三螺栓（1033)與加 筋平板組件（2)之間設(shè)置墊板（1032)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸壓疲勞試驗裝置，其特征在于：所述頂輪組件（306)包括 滾輪（3061)、輪架（3062)、兩個螺母（3063)、全螺紋螺桿（3064)、輪軸（3065)，其中滾輪 (3061)頂著試驗件，輪軸（306e)將滾輪（306a)固定在輪架（306b)上；兩個螺母（3063)在 全螺紋螺桿（3064)上，中間隔著橫梁（304)的腹板。
【文檔編號】G01N3/08GK203894112SQ201420339526
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年6月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月24日
【發(fā)明者】程立平, 王力立, 李新祥 申請人:中國飛機強度研究所