[发明专利]一种模拟轴向压缩加筋板试验装置

说明书

本发明涉及薄壁加筋结构强度测试技术领域，具体指一种模拟轴向压缩加筋板试验装置；包括左纵梁、右纵梁、前横梁、后横梁、MTS四通道加载机和试件，所述左纵梁和右纵梁相互平行且间隔设置，前横梁和后横梁的两端分别连接左纵梁和右纵梁从而构成一体的加载框架；所述MTS四通道加载机和试件设于加载框架内，MTS四通道加载机与前横梁固定连接，试件与后横梁固定连接；所述试件的两侧均设有方钢，方钢上设有夹持试件的夹具；本发明结构合理，适用于不同尺寸的加筋板的轴压试验，对轴向压缩加筋板的长边施加简支边界条件是对当前加载方案是一种很好的补充，可以很好地模拟轴向压缩加筋板的长边简支边界条件，提高试验精度和效率。

技术领域

本发明涉及薄壁加筋结构强度测试技术领域，具体指一种模拟轴向压缩加筋板试验装置。

背景技术

当今世界造船业日益发达，但难免也有由于船体结构破坏断裂而导致物资损失甚至人员伤亡的不幸消息，所以不论是民用领域还是军用领域，船体结构强度始终是高校和科研院所所研究的热门问题。船体板和加筋板的屈曲及极限强度是船体结构强度设计的重要内容，加筋板轴压屈曲失效又是船体梁整体屈曲失效最主要的诱因之一，因此对轴压载荷下的加强筋之间的板格的屈曲和极限强度的评估非常重要。

船体是由若干加筋板组成的薄壁箱型梁结构，针对于船体的屈曲和极限强度，科研人员通常是将船体梁甲板提取出来，作为单独的加筋板对其进行研究。而对于加筋板的屈曲及极限强度的研究，有一种方法是采用轴向压缩施加载荷的方法，目前文献中描述的加筋板轴压试验，基本都是对长边不施加任何约束，这对于实际边界条件的模拟是非常不准确，并且工装也相对单一，适用性不高。更为准确的方法是对加筋板的短边采取固支，长边采取简支的边界条件，这是目前工程上应用最多的简化方法来对船体结构的屈曲和极限强度进行研究。加筋板轴压屈曲的失效过程，包含着几何非线性和材料非线性的耦合问题，现阶段有限元方法虽然能够得到比较精确的结果，但归根结底还是一个黑匣子，我们对两种非线性的耦合影响尚未做到十分清晰，所以需要通过试验验证某些理论或者猜想。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供了一套对轴向压缩加筋板的长边施加简支边界条件,短边施加固支边界条件的模拟轴向压缩加筋板试验装置，有效解决了轴压加筋板试验中边界条件模拟不准确、试验装置通用性不高、试验效率低下等问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明所述的一种模拟轴向压缩加筋板试验装置,包括左纵梁、右纵梁、前横梁、后横梁、MTS四通道加载机和试件，所述左纵梁和右纵梁相互平行且间隔设置，前横梁和后横梁的两端分别连接左纵梁和右纵梁从而构成一体的加载框架；所述MTS四通道加载机和试件设于加载框架内，MTS四通道加载机与前横梁固定连接，试件与后横梁固定连接；所述试件的两侧均设有方钢，方钢上设有夹持试件的夹具。

根据以上方案，所述左纵梁和右纵梁固定在地面上，左纵梁和右纵梁通过千斤顶调节其两端与地面之间的相对高度，从而调平加载框架使其与地面平行。

根据以上方案，所述加载框架内的地面上开设有地槽，地槽内设有左滑道和右滑道，左滑道和右滑道通过螺栓固定在地槽上；所述左滑道和右滑道上均设有若干固定孔，试件两侧的方钢分别设置在左滑道和右滑道上，且两个方钢通过螺栓分别连接在所述左滑道和右滑道的固定孔上。

根据以上方案，所述左纵梁和右纵梁上对应地设有若干固定孔，若干固定孔沿纵向依次间隔分布，前横梁和后横梁相互平行设置，且前横梁和后横梁的两端通过螺栓分别连接在所述左纵梁和右纵梁的固定孔上。

根据以上方案，所述夹具包括上压条和下压条，上压条和下压条分别夹持在试件侧边的上下面上，且上压条和下压条通过螺栓固定连接在方钢上。