【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于工程试验设备，尤其涉及一种用于拉压与疲劳强度测试的试验结构、装置及系统，适用于超低温环境模拟、低强度泡沫夹持与交变载荷加载的力学试验。
技术介绍
1、lng液货围护系统是海上lng运输、存储与装卸货的核心部件，具有保温、绝热、承载、防泄露等多种功能，成为保障lng液货安全的关键结构。围护系统由泡沫、层合板、铝合金夹层等多层材料复合而成，装载液货时其处于-163℃的超低温环境，其结构强度评估是围护系统安全的重要内容。在实船液舱环境中，围护系统受到升温降温引起的热载荷、船体变形引起的静态载荷、液舱晃荡引起的冲击载荷的共同作用。该种由多种材料粘结组成的复杂结构在热载荷、静态载荷与冲击载荷的力学行为必须得到系统研究，为lng海运行业安全与相关船舶配套产业发展提供基础支撑。
2、模型试验是评估围护系统安全性的最直接手段，关键在于模拟实船液舱中围护系统所承受的载荷环境，重现围护系统在超低温环境中的变形与应力变化过程。当施加载荷由小到大逐步增加时，通过模型试验得到试验模型的载荷位移曲线，用于判断试验模型沿着载荷施加方向的刚度变化；在试验装置能力允许的条件下，继续加载试验载荷或者位移，试验模型发生损伤甚至整体破坏，用于评估试验模型的最大承载能力。当施加载荷从小到大、再从大到小交替变化时，即使载荷幅值不是很高，载荷施加频率达到一定程度时，试验模型也会发生疲劳损伤，用于评估试验模型的疲劳强度。
3、对于围护系统拉压强度与疲劳强度试验存在以下问题：(1)围护系统在厚度方向由多层异种材料复合而成，并在面内方向存在不
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种用于拉压与疲劳强度测试的试验结构、装置及系统，以解决上述问题，通过设计试验模型结构，提高对围护系统拉压和疲劳强度测试的控制稳定性，增强试验数据的准确性。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种用于拉压与疲劳强度测试的试验结构，包括：
3、试验件，所述试验件的两侧壁分别向其中心凹陷以形成凹坑，两所述凹坑对称布置；
4、所述试验件的两端分别用于与试验装置的第一夹具和第二夹具相连接；
5、所述试验件包括位于其内部的柔性基体层，所述柔性基体层的中心设有空槽，所述空槽内用于设置应变检测件。
6、优选的，所述试验件还包括嵌设于所述柔性基体层内一对第一支撑层以及设置于所述柔性基体层两侧面上的第二支撑层，所述第二支撑层沿其长度方向设置有多个缺口。
7、优选的，所述柔性基体层由泡沫材质构成。
8、并提供一种试验装置，包括：
9、支撑架；
10、驱动件，设置于所述支撑架上；
11、第一夹具，设置于所述驱动件的驱动端；
12、第二夹具，设置于所述支撑架上，所述第一夹具与所述第二夹具相对称；
13、所述的用于拉压与疲劳强度测试的试验结构，所述试验件的两端分别与所述第一夹具和第二夹具相连接。
14、优选的，还包括低温箱，所述第一夹具和所述第二夹具均设置于所述低温箱内，所述驱动件的驱动端贯穿所述低温箱、且与所述低温箱滑动配合。
15、优选的，还包括液氮罐，所述液氮罐的制冷端通过管路与所述低温箱相连通。
16、优选的，第一夹具，包括一对夹爪以及设置于一对所述夹爪之间的连接板；
17、第二夹具，包括一对夹爪以及设置于一对所述夹爪之间的连接板；
18、调节螺栓，设置有若干个，所述调节螺栓螺接在所述第一夹具和第二夹具的顶和/或底端，且所述调节螺栓伸入所述第一夹具或第二夹具的一端上螺纹套设有衬板，所述衬板用于与相邻所述试验件相抵；
19、若干夹紧螺栓，分别设置在所述第一夹具和第二夹具上，所述夹紧螺栓贯穿一对所述夹爪且与夹紧螺母螺接。
20、优选的，第一夹具，包括一对夹爪以及设置于一对所述夹爪之间的连接板；
21、第二夹具，包括一对夹爪以及设置于一对所述夹爪之间的连接板；
22、调平垫板，设置在所述连接板上，所述调平垫板用于与相邻所述试验件相抵。
23、优选的，所述驱动件包括固接在所述支撑架上的作动器，所述作动器的输出端固接有加载杆的一端，所述加载杆的另一端伸入所述低温箱与所述第一夹具相连，所述加载杆与所述低温箱滑接，所述支撑架远离所述第一夹具的一端固接有支撑杆，所述支撑杆与所述第二夹具固接，且所述低温箱固接在所述支撑杆上。
24、另外，提供一种试验系统，包括：
25、所述的试验装置；
26、还包括：
27、获取单元，用于获取所述驱动件的驱动数据以及所述试验件的应变数据；
28、控制单元，用于所述驱动数据以及所述应变数据控制所述驱动件的工作状态。
29、与现有技术相比，本专利技术具有如下优点和技术效果：
30、本专利技术通过将试验件两侧壁沿中心凹陷形成凹坑，从而构成对称结构，另外将中间厚度低于两端，在外力施加拉伸或交变作用至试验件上时，作用力能够准确对应中间连接强度弱的区域施加，有效降低了试验过程中试验模型变形不协调的情况，同时通过对试验失效区域进行控制限位，实现提高了进行拉压/疲劳强度试验检测准确性，并利用第一夹具和第二夹具夹持试验件，使试验件内部的柔性基体层沿中心向两端产生形变，通过在开设的空槽内设置应变检测件，实现对应变发生区域的准确检测。
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1.一种用于拉压与疲劳强度测试的试验结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的用于拉压与疲劳强度测试的试验结构，其特征在于：所述试验件还包括嵌设于所述柔性基体层(1)内一对第一支撑层(2)以及设置于所述柔性基体层(1)两侧面上的第二支撑层(3)，所述第二支撑层(3)沿其长度方向设置有多个缺口。
3.根据权利要求2所述的用于拉压与疲劳强度测试的试验结构，其特征在于：所述柔性基体层(1)由泡沫材质构成。
4.一种试验装置，其特征在于，包括：
5.根据权利要求4所述的试验装置，其特征在于，还包括低温箱(20)，所述第一夹具(8)和所述第二夹具(9)均设置于所述低温箱(20)内，所述驱动件的驱动端贯穿所述低温箱(20)、且与所述低温箱(20)滑动配合。
6.根据权利要求5所述的试验装置，其特征在于，还包括液氮罐(21)，所述液氮罐(21)的制冷端通过管路与所述低温箱(20)相连通。
7.根据权利要求4所述的试验装置，其特征在于：
8.根据权利要求4所述的试验装置，其特征在于：
9.根据
10.一种试验系统，其特征在于，包括权利要求4-9任意一项所述的试验装置；
...【技术特征摘要】
1.一种用于拉压与疲劳强度测试的试验结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的用于拉压与疲劳强度测试的试验结构，其特征在于：所述试验件还包括嵌设于所述柔性基体层(1)内一对第一支撑层(2)以及设置于所述柔性基体层(1)两侧面上的第二支撑层(3)，所述第二支撑层(3)沿其长度方向设置有多个缺口。
3.根据权利要求2所述的用于拉压与疲劳强度测试的试验结构，其特征在于：所述柔性基体层(1)由泡沫材质构成。
4.一种试验装置，其特征在于，包括：
5.根据权利要求4所述的试验装置，其特征在于，还包括低温箱(20)，所述第一夹具(8)和所述第二夹具(9)均设置于所述低温箱(20)内，所述驱动件的驱动端贯穿所述低温箱(20)、且与所述低温箱(20)滑动配合。
6.根据权利要求5所述的试验...
【专利技术属性】
技术研发人员：师桂杰，王德禹，王知谦，李春通，王佳颖，万忠，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：
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