專利名稱：一種組合變形力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及力學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種組合變形力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
目前現(xiàn)有的組合變形力學(xué)實(shí)驗(yàn)方法和裝置，大都僅限于傳統(tǒng)的靜定結(jié)構(gòu)組合變形，其力學(xué)模型單一、測(cè)試工況單一、測(cè)試內(nèi)容分析單一。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種組合變形力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)力學(xué)模型多種、測(cè)試工況多類、測(cè)試方案多樣、組橋形式多變的綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，對(duì)于加強(qiáng)學(xué)生綜合實(shí)踐能力培養(yǎng)、激發(fā)學(xué)生對(duì)組合變形結(jié)構(gòu)承載能力評(píng)價(jià)和優(yōu)化設(shè)計(jì)原則的深入思考及理解方面具有積極重要的意義。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種組合變形力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，包括臺(tái)架5，薄壁管1的一端用雙螺栓緊固于臺(tái)架5 的立臂14上形成固支端，在距離固支端2/3處的薄壁管1的截面上緊密套裝有第一滾珠軸承3，在固支端和第一滾珠軸承3之間薄壁管1兩個(gè)不同橫截面的上、下表面各粘貼一枚直角應(yīng)變花2，薄壁管1的另一懸臂端將扇形框架4固定，扇形框架4的上頂角卡固有柔索6， 柔索6串接拉力傳感器7和旋輪式加載機(jī)構(gòu)8，柔索6下端緊固于臺(tái)架5的底座上，第一滾珠軸承3的下方設(shè)置有高度可連續(xù)調(diào)節(jié)的螺柱10，螺柱10上端雙U形處設(shè)置有兩只第二滾珠軸承9，螺柱10與旋輪11旋接于支座13上，限位錐銷12安裝于支座13上并導(dǎo)入螺柱 10的限位滑槽中。本發(fā)明構(gòu)成了不同形式的靜不定/靜定結(jié)構(gòu)組合變形力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，可分別開出多方面實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，如靜定結(jié)構(gòu)彎曲扭轉(zhuǎn)組合變形力學(xué)實(shí)驗(yàn)；剛好接觸、或過度接觸、或欠接觸靜不定結(jié)構(gòu)彎曲扭轉(zhuǎn)組合變形力學(xué)實(shí)驗(yàn)；純扭轉(zhuǎn)變形力學(xué)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，完全由學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蜏y(cè)試內(nèi)容要求自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，針對(duì)每一個(gè)測(cè)試工況，將應(yīng)變花的信號(hào)線良好接入放置在實(shí)驗(yàn)裝置旁邊的力應(yīng)變測(cè)試儀的測(cè)試通道接線柱，先后組接有實(shí)際意義的兩個(gè)半橋和兩個(gè)全橋，以便分別測(cè)定對(duì)應(yīng)工況下的正應(yīng)力和切應(yīng)力分量。該發(fā)明既具有力學(xué)模型邊界條件多種、測(cè)試工況多類、測(cè)試方案多樣、組橋形式多變，還有設(shè)計(jì)新穎合理、結(jié)構(gòu)緊湊、操作使用方便等優(yōu)點(diǎn)。尤其是對(duì)于加強(qiáng)學(xué)生綜合實(shí)踐能力培養(yǎng)、激發(fā)學(xué)生對(duì)組合變形結(jié)構(gòu)承載能力評(píng)價(jià)和優(yōu)化設(shè)計(jì)原則的深入思考及理解方面具有積極重要的意義。


圖1是本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的主視圖。圖3是本發(fā)明的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作詳細(xì)敘述。一種組合變形力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，包括臺(tái)架5，薄壁管1的一端用雙螺栓緊固于臺(tái)架5 的立臂14上形成固支端，在距離固支端2/3處的薄壁管1的截面上緊密套裝有第一滾珠軸承3，在固支端和第一滾珠軸承3之間薄壁管1兩個(gè)不同橫截面的上、下表面各粘貼一枚直角應(yīng)變花2，薄壁管1的另一懸臂端上通過鍵和螺栓將扇形框架4固定，扇形框架4的上頂角卡固有柔索6，柔索6串接拉力傳感器7和旋輪式加載機(jī)構(gòu)8，柔索6下端緊固于臺(tái)架5 的底座上，第一滾珠軸承3的下方設(shè)置有高度可連續(xù)調(diào)節(jié)的螺柱10，螺柱10上端雙U形處設(shè)置有兩只第二滾珠軸承9，使得兩只第二滾珠軸承9頂面高度相同、中面保持在同一個(gè)平面內(nèi)；螺柱10與旋輪11旋接于支座13上，限位錐銷12安裝于支座13上并導(dǎo)入螺柱10的限位滑槽中，防止調(diào)整高度時(shí)，螺柱10上端的雙U形處轉(zhuǎn)動(dòng)。本發(fā)明的工作原理為當(dāng)兩只第二滾珠軸承9不接觸第一滾珠軸承3或扇形框架4的圓弧，可實(shí)現(xiàn)靜定結(jié)構(gòu)彎曲扭轉(zhuǎn)組合變形力學(xué)實(shí)驗(yàn)，選定兩枚應(yīng)變花2中的應(yīng)變計(jì)信號(hào)線良好接入力應(yīng)變測(cè)試儀的測(cè)試通道接線柱，先后組接兩個(gè)半橋和兩個(gè)全橋，載荷為零時(shí)，將位移傳感器的磁性表座穩(wěn)定地放置于臺(tái)架5上，再將位移傳感器的觸頭垂直良好接觸于扇形框架4的圓弧上頂面位置，實(shí)施位移、力和應(yīng)變清零，旋轉(zhuǎn)加載機(jī)構(gòu)8施加載荷，分別測(cè)定正應(yīng)力和切應(yīng)力分量；當(dāng)旋轉(zhuǎn)手輪11調(diào)節(jié)兩只第二滾珠軸承9與第一滾珠軸承3處于剛好接觸(或過度接觸、或欠接觸)，可實(shí)現(xiàn)靜不定結(jié)構(gòu)彎曲扭轉(zhuǎn)組合變形力學(xué)實(shí)驗(yàn)，先后同樣組接兩個(gè)半橋和兩個(gè)全橋，載荷為零時(shí)，實(shí)施位移、力和應(yīng)變清零，旋轉(zhuǎn)加載機(jī)構(gòu)8施加載荷，分別測(cè)定正應(yīng)力和切應(yīng)力分量；當(dāng)旋轉(zhuǎn)手輪11調(diào)節(jié)兩只第二滾珠軸承9與扇形框架4的圓弧位置處于剛好接觸，可實(shí)現(xiàn)純扭轉(zhuǎn)變形力學(xué)實(shí)驗(yàn)，先后同樣組接兩個(gè)半橋和兩個(gè)全橋，載荷為零時(shí)，實(shí)施位移、力和應(yīng)變清零，旋轉(zhuǎn)加載機(jī)構(gòu)8施加載荷，分別測(cè)定正應(yīng)力和切應(yīng)力分量。進(jìn)行靜不定/靜定結(jié)構(gòu)組合變形力學(xué)實(shí)驗(yàn)各測(cè)試工況，分別測(cè)定和計(jì)算兩次不同載荷之差值對(duì)應(yīng)的應(yīng)變值，按照平面主應(yīng)力計(jì)算關(guān)系式確定實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并分析和比較不同力學(xué)模型、測(cè)試工況、測(cè)試方案及組橋形式的結(jié)果，結(jié)合薄壁管1的危險(xiǎn)截面位置發(fā)生改變、變形形式發(fā)生變化、可承受最大載荷值提高、最大撓度減小等情況，厘清其承載能力評(píng)價(jià)涉及的要素和優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)選取的原則。
權(quán)利要求
1. 一種組合變形力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，包括臺(tái)架(5)，其特征在于，薄壁管(1)的一端用雙螺栓緊固于臺(tái)架(5)的立臂(14)上形成固支端，在距離固支端約2/3處的薄壁管(1)的截面上緊密套裝有第一滾珠軸承(3)，在固支端和第一滾珠軸承C3)之間薄壁管(1)兩個(gè)不同橫截面的上、下表面各粘貼一枚直角應(yīng)變花0)，薄壁管(1)的另一懸臂端將扇形框架固定，扇形框架的上頂角卡固有柔索(6)，柔索(6)串接拉力傳感器(7)和旋輪式加載機(jī)構(gòu)(8)，柔索(6)下端緊固于臺(tái)架(5)的底座上，第一滾珠軸承(3)的下方設(shè)置有高度可連續(xù)調(diào)節(jié)的螺柱(10)，螺柱(10)上端雙U形處設(shè)置有兩只第二滾珠軸承(9)，螺柱(10)與旋輪(11)旋接于支座(13)上，限位錐銷(12)安裝于支座(13)上并導(dǎo)入螺柱(10)的限位滑槽中。
全文摘要
一種組合變形力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，薄壁管一端緊固于臺(tái)架的立臂上形成固支端，薄壁管上套裝有第一滾珠軸承，薄壁管上、下表面各粘貼一枚應(yīng)變花，薄壁管的另一懸臂端上將扇形框架固定，扇形框架的上頂角卡固有柔索，柔索串接拉力傳感器和旋輪式加載機(jī)構(gòu)，下端緊固于臺(tái)架的底座上，第一滾珠軸承下方設(shè)置有高度可連續(xù)調(diào)節(jié)的螺柱，螺柱上端雙U形處設(shè)置有兩只第二滾珠軸承，螺柱與旋輪旋接于支座上，限位錐銷安裝于支座上并導(dǎo)入螺柱的限位滑槽中，本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)多方面實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，既具有力學(xué)模型邊界條件多種、測(cè)試工況多類、測(cè)試方案多樣、組橋形式多變，還有設(shè)計(jì)新穎合理、結(jié)構(gòu)緊湊、操作使用方便等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G09B23/10GK102426807SQ20111034185
公開日2012年4月25日 申請(qǐng)日期2011年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月2日
發(fā)明者侯德門, 劉光遠(yuǎn), 徐志敏, 殷民, 趙挺, 黃鶯 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)