薄壁杆件试验装置和试验方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及力学试验器具技术领域，尤其是涉及一种薄壁杆件试验装置和试验方法，其包括：薄壁圆筒杆件、第一支撑机构、第二支撑机构、加载定位机构和百分表机构；所述薄壁圆筒杆件沿其长度方向分为闭口截面杆段和开口截面杆段；所述第一支撑机构与所述薄壁圆筒杆件靠近所述闭口截面杆段的一侧固定连接；所述第二支撑机构与所述薄壁圆筒杆件靠近所述开口截面杆段的一侧可拆卸地连接；所述加载定位机构与所述薄壁圆筒杆件靠近所述开口截面杆段的端部固定连接；所述百分表机构与所述薄壁圆筒杆件上的待测定位置连接。该薄壁杆件试验装置解决了现有技术中薄壁圆筒存在的试验方法单一、试验内容不足的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
薄壁杆件试验装置和试验方法
本专利技术涉及力学试验器具
，尤其是涉及一种薄壁杆件试验装置和试验方法。
技术介绍
薄壁杆件试验是学生重要的力学试验，现有本科生常设的薄壁杆件试验主要是应用电测试验技术对组合变形下的薄壁圆筒进行应力应变测试，并通过测试结果对测点应力状态及截面内力素进行分析。该试验方法试验对象是闭口的薄壁圆筒，试验手段是获取测点应变的电测方法，试验内容和目的是对闭口薄壁杆件进行应力应变分析。薄壁杆件开口截面是薄壁杆件的另一种重要的截面形式，其与完全闭合截面的计算方法不同。在薄壁圆筒上哪怕仅出现一条缝隙，其应力应变大小、分布及变形将与完全闭合情况有很大差异。现有的薄壁圆筒试验方法没有针对这两种模型的应力应变的差异进行测试分析；现有薄壁圆筒试验方法采用单一的应变电测技术，也没有对开口和闭口薄壁圆筒扭转变形进行测试分析。公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在加深对本专利技术的总体
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的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种薄壁杆件试验装置和试验方法，以解决现有技术中薄壁圆筒存在的试验方法单一、试验内容不足的技术问题。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：第一方面，本专利技术提供一种薄壁杆件试验装置，其包括：薄壁圆筒杆件、第一支撑机构、第二支撑机构、加载定位机构和百分表机构；所述薄壁圆筒杆件沿其长度方向分为闭口截面杆段和开口截面杆段；所述第一支撑机构与所述薄壁圆筒杆件靠近所述闭口截面杆段的一侧固定连接；所述第二支撑机构与所述薄壁圆筒杆件靠近所述开口截面杆段的一侧可拆卸地连接；所述加载定位机构与所述薄壁圆筒杆件靠近所述开口截面杆段的端部固定连接，用于对所述薄壁圆筒杆件施加扭转作用；所述百分表机构与所述薄壁圆筒杆件上的待测定位置连接，用于测试相应位置的位移。作为一种进一步的技术方案，所述第一支撑机构包括：自下而上依次设置的第一台座、第一压块；所述第一台座与所述第一压块固定连接，在所述第一台座与所述第一压块之间具有第一安装位，所述薄壁圆筒杆件靠近所述闭口截面杆段的一侧固定连接于所述第一安装位。作为一种进一步的技术方案，所述第二支撑机构包括：自下而上依次设置的第二台座、第二压块和第三压块；所述第二台座与第二压块可拆卸地连接，所述第三压块与第二压块可拆卸地连接，在所述第三压块与第二压块之间具有第二安装位，所述薄壁圆筒杆件靠近所述开口截面杆段的一侧穿过所述第二安装位，且与所述第二安装位可拆卸地连接。作为一种进一步的技术方案，所述加载定位机构包括：加载定位件、加载伸缩件和加载移动轨道；所述加载定位件与所述薄壁圆筒杆件靠近所述开口截面杆段的端部固定连接，所述加载移动轨道设置于所述加载定位件的纵向投影位置，所述加载伸缩件的上端与所述加载定位件可活动地连接，能沿所述加载定位件的长度方向进行移动，所述加载伸缩件的下端与所述加载移动轨道可活动地连接，能沿所述加载移动轨道的长度方向进行移动。作为一种进一步的技术方案，所述加载伸缩件包括：由柔索依次连接的第一挂钩、调节组件、拉力传感器和第二挂钩，所述调节组件用于控制与其连接的柔索的长度；所述加载定位件上开设有通槽结构，所述第一挂钩可活动地安装于所述通槽结构中；所述加载移动轨道上开设有滑槽结构，所述第二挂钩可活动地安装于所述滑槽结构中。作为一种进一步的技术方案，所述调节组件包括：旋转套筒、第一螺柱和第二螺柱，所述旋转套筒设置有贯通设置的内螺孔；所述第一螺柱设置有与所述内螺孔配合的外螺纹，所述第一螺柱从所述旋转套筒的一端插入至所述内螺孔中，且与其对应的柔索连接；所述第二螺柱置有与所述内螺孔配合的外螺纹，所述第二螺柱从所述旋转套筒的另一端插入至所述内螺孔中，且与其对应的柔索连接；所述旋转套筒的外表面设置有沟槽结构，用于插装插销以转动所述旋转套筒。作为一种进一步的技术方案，在所述闭口截面杆段的周面四等分点的位置分别设置有四个应变花；在所述开口截面杆段的周面四等分点的位置分别设置有三个应变花，所述开口截面杆段的开口部分对应设置于剩下的一个周面四等分点的位置。作为一种进一步的技术方案，所述百分表机构包括：T型支架、第一百分表、第二百分表、第一刚性连接部和第二刚性连接部，所述T型支架的纵杆支撑设置于所述薄壁圆筒杆件的一侧，所述第一百分表设置于所述T型支架的横杆的第一端，且所述百分表的测出点抵接在所述第一刚性连接部的上表面，所述第一刚性连接部固定于所述闭口截面杆段靠近所述开口截面杆的一侧位置；所述第二百分表设置于所述T型支架的横杆的第二端，且所述百分表的测出点抵接在所述第二刚性连接部的上表面，所述第二刚性连接部固定于所述闭口截面杆段靠近所述第二支撑机构的一侧位置。作为一种进一步的技术方案，该薄壁杆件试验装置还包括：台架，所述台架用于承载所述第一支撑机构、第二支撑机构、加载定位机构和百分表机构。第二方面，本专利技术还提供一种根据所述薄壁杆件试验装置的试验方法，包括：将薄壁圆筒杆件的闭口截面杆段和开口截面杆段集成于同一杆件之中，在同样的扭转作用下对闭口截面杆段、开口截面杆段的应力应变分布进行分析比较；其中，在所述第二支撑机构处于安装状态时，能够对薄壁圆筒杆件提供纵向约束，能够进行闭口截面杆段、开口截面杆段的应力应变及变形的对比试验；其中，在所述第二支撑机构处于拆卸状态时，使开口截面杆段形成悬空状态，能够进行组合变形下闭口截面杆段的应力应变及变形的测定试验；其中，在所述第二支撑机构处于拆卸状态时，使开口截面杆段形成悬空状态，能够对开口截面杆段进行弯曲中心的测定试验。采用上述技术方案，本专利技术具有如下有益效果：(一)、本专利技术将薄壁圆筒闭口截面和开口截面综合在同一根杆件之中，实现了在同样的扭转作用下对薄壁杆件闭口和开口两种截面的应力应变分布进行分析比较。(二)、本专利技术在薄壁圆筒试验中引入了百分表测位移方法确定截面的扭转变形，从而与已有的应变电测方法一道对薄壁圆筒构成了相对完备的受力分析。(三)、本专利技术可以根据不同的目的对薄壁圆筒实现多项试验。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的薄壁杆件试验装置的结构示意图；图2为图1所示的A-A的剖视图；图3为图1所示的B-B的剖视图；图4为本专利技术实施例提供的调节组件的结构示意图。附图标记：101-闭口截面杆段；102-应变花；103-第一刚性连接部；201-开口截面杆段；202-应变花；203-第二刚性连接部；301-第一百分表；302-第二百分表；303-T型支架；401-加载定位件；402-柔索；403-旋转套筒；404-拉力传感器；405-加载移动轨道；406-第一挂钩；407-第一螺柱；408-沟槽结构；409-第二挂钩；502-第二台座；503-第二压块；501-第三压块；601-第一台座；602-第一压块；701-台架。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄壁杆件试验装置，其特征在于，包括：薄壁圆筒杆件、第一支撑机构、第二支撑机构、加载定位机构和百分表机构；所述薄壁圆筒杆件沿其长度方向分为闭口截面杆段和开口截面杆段；所述第一支撑机构与所述薄壁圆筒杆件靠近所述闭口截面杆段的一侧固定连接；所述第二支撑机构与所述薄壁圆筒杆件靠近所述开口截面杆段的一侧可拆卸地连接；所述加载定位机构与所述薄壁圆筒杆件靠近所述开口截面杆段的端部固定连接，用于对所述薄壁圆筒杆件施加扭转作用；所述百分表机构与所述薄壁圆筒杆件上的待测定位置连接，用于测试相应位置的位移。

【技术特征摘要】
1.一种薄壁杆件试验装置，其特征在于，包括：薄壁圆筒杆件、第一支撑机构、第二支撑机构、加载定位机构和百分表机构；所述薄壁圆筒杆件沿其长度方向分为闭口截面杆段和开口截面杆段；所述第一支撑机构与所述薄壁圆筒杆件靠近所述闭口截面杆段的一侧固定连接；所述第二支撑机构与所述薄壁圆筒杆件靠近所述开口截面杆段的一侧可拆卸地连接；所述加载定位机构与所述薄壁圆筒杆件靠近所述开口截面杆段的端部固定连接，用于对所述薄壁圆筒杆件施加扭转作用；所述百分表机构与所述薄壁圆筒杆件上的待测定位置连接，用于测试相应位置的位移。2.根据权利要求1所述的薄壁杆件试验装置，其特征在于，所述第一支撑机构包括：自下而上依次设置的第一台座、第一压块；所述第一台座与所述第一压块固定连接，在所述第一台座与所述第一压块之间具有第一安装位，所述薄壁圆筒杆件靠近所述闭口截面杆段的一侧固定连接于所述第一安装位。3.根据权利要求1所述的薄壁杆件试验装置，其特征在于，所述第二支撑机构包括：自下而上依次设置的第二台座、第二压块和第三压块；所述第二台座与第二压块可拆卸地连接，所述第三压块与第二压块可拆卸地连接，在所述第三压块与第二压块之间具有第二安装位，所述薄壁圆筒杆件靠近所述开口截面杆段的一侧穿过所述第二安装位，且与所述第二安装位可拆卸地连接。4.根据权利要求1所述的薄壁杆件试验装置，其特征在于，所述加载定位机构包括：加载定位件、加载伸缩件和加载移动轨道；所述加载定位件与所述薄壁圆筒杆件靠近所述开口截面杆段的端部固定连接，所述加载移动轨道设置于所述加载定位件的纵向投影位置，所述加载伸缩件的上端与所述加载定位件可活动地连接，能沿所述加载定位件的长度方向进行移动，所述加载伸缩件的下端与所述加载移动轨道可活动地连接，能沿所述加载移动轨道的长度方向进行移动。5.根据权利要求1所述的薄壁杆件试验装置，其特征在于，所述加载伸缩件包括：由柔索依次连接的第一挂钩、调节组件、拉力传感器和第二挂钩，所述调节组件用于控制与其连接的柔索的长度；所述加载定位件上开设有通槽结构，所述第一挂钩可活动地安装于所述通槽结构中；所述加载移动轨道上开设有滑槽结构，所述第二挂钩可活动地安装于所述滑槽结构中。6.根据权利要求5所述的薄壁杆件试验装置，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：董钢，祝丽萍，董满生，耿淑伟，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34