[发明专利]多功能研究型力学综合测试分析平台及实施方法

权利要求书

1.一种多功能研究型力学综合测试分析平台，其特征在于，包括：

钢丝和加力手轮，所述加力手轮以螺杆为轴，通过旋转调整竖直方向的位移，加紧所述钢丝改变对薄壁圆管施力大小；

力传感器，所述力传感器一端通过螺杆与所述加力手轮连接，另一端与所述钢丝连接，用于测量所述加力手轮的施力大小；

滑动组件，所述滑动组件包括滑轮和滑块，所述钢丝穿过所述滑轮，并与所述薄壁圆管连接，用于通过调节所述滑轮位置改变所述薄壁圆管的受力方向和力矩大小；

拐臂，所述拐臂固定在所述薄壁圆管的预设位置处，且所述钢丝穿过所述拐臂，用于改变所述薄壁圆管上的力偶的大小；

平面移动横梁支架，用于调节所述加力手轮的位置，使所述加力手轮对准半幅框架进行施力；以及

第一底座和第二底座，用于根据所述半幅框架的大小调节位置，以固定所述半幅框架。

2.根据权利要求1所述的多功能研究型力学综合测试分析平台，其特征在于，还包括:

底盘，所述底盘设有第一至第三轨道，所述滑轮安装在所述滑块上，所述滑块嵌入第一轨道中，以改变所述薄壁圆管的受力方向，所述第一底座和所述第二底座分别嵌入所述第二轨道和第三轨道中，以根据所述半幅框架的大小调节底座位置。

3.根据权利要求2所述的多功能研究型力学综合测试分析平台，其特征在于，所述第一轨道呈弧形状，所述第二轨道和第三轨道互相平行，且距离所述底盘的边缘位置相同。

4.根据权利要求2所述的多功能研究型力学综合测试分析平台，其特征在于，所述底座还设有薄壁圆管的固定端，其中，下半部分固定于所述底盘，带有与薄壁圆管啮合的半圆槽，上半部分同样设有与薄壁圆管啮合的半圆槽，两部分通过螺丝固定，以固定薄壁圆管。

5.根据权利要求1所述的多功能研究型力学综合测试分析平台，其特征在于，所述第一底座和所述第二底座大小和形状均相同，上端均为第一至第二方形孔，使所述半幅框架的两端分别插入所述第一至第二方形孔中，将所述半幅框架固定。

6.根据权利要求1所述的多功能研究型力学综合测试分析平台，其特征在于，所述拐臂的一端为第三方形孔，另一端钻有多个小圆孔，所述第三方形孔卡在所述薄壁圆管的预设位置处，所述钢丝穿过所述多个小圆孔，以改变不同的力臂。

7.根据权利要求1所述的多功能研究型力学综合测试分析平台，其特征在于，所述半幅框架在xOy平面内由x轴方向2个梁、y轴方向1个梁组成，相邻两个梁的形心轴相互垂直，其中，通过调节梁插入固定端长度控制x轴方向长度，并通过更换不同规格的半幅边框控制y轴方向长度，以满足不同的实验条件。

8.根据权利要求7所述的多功能研究型力学综合测试分析平台，其特征在于，根据所述三个梁的臂长和间距值进行所述半幅框架的大小调节。

9.根据权利要求1所述的多功能研究型力学综合测试分析平台，其特征在于，还包括：

第一至第四支柱，所述第一至第四支柱一端与所述平面移动横梁支架连接，另一端与所述底盘连接，用于将所述平面移动横梁支架与所述底盘固定。

10.一种多功能研究型力学综合测试分析平台实施方法，采用上述权利要求1-9所述的多功能研究型力学综合测试分析平台中任一项，其特征在于，包括以下步骤：

旋转加力手轮加紧钢丝，对薄壁圆管进行施力，以进行轴向拉伸实验或者拉伸加弯曲复合受力实验；

采集第一轴力引起的应变值，或者第一轴力和弯矩引起的应变值；

改变滑块位置或高度，再次旋转所述加力手轮加紧所述钢丝，对所述薄壁圆管进行斜方向施力，以进行Y方向弯曲、Z方向弯曲和轴向拉伸复合受力实验；

采集第二弯矩和轴力引起的应变值；

在所述薄壁圆管上安装拐臂，并将所述钢丝穿过所述拐臂，且钢丝不再穿过滑轮，再次旋转所述加力手轮加紧所述钢丝，对所述薄壁圆管施加轴向力偶和Z方向集中力，以进行扭转加弯曲复合受力实验；

采集第二扭矩和弯矩引起的应变值；

滑动平面移动横梁支架使所述加力手轮调整至第一底座和第二底座正上方；

根据半幅框架的大小调整所述第一底座和所述第二底座的位置，并将所述半幅框架卡住；

旋转加力手轮对所述半幅框架的预设位置施加Z方向集中力；

采集第二弯矩、扭矩和剪力所引起的应变值。