[发明专利]一种圆形板简支动、静力学实验用夹具

说明书

本发明公开了一种圆形板周边简支动、静力学实验用夹具，该夹具主要包括开口端盖、圆形套筒、底座和半圆环凸台。其中底座上有定位台阶，起到定位导向作用，圆形套筒定心装入底座的定位台阶上，开口端盖定心装入圆形套筒内，并与底座之间用铰制孔用螺栓连接，圆形试验板置于开口端盖与底座之间，开口端盖和底座相对的一侧均设计有高精度等尺寸凹台，两等直径半圆环凸台就定心装入凹台中，铰制孔用螺栓用于压紧圆形试验板，以适当力拧紧螺栓，圆形板就被简支固定在夹具上。此时，圆形板与开口端盖和底座上的半圆环凸台均为线接触，且上下接触的圆弧线同心且半径相同，圆形板的中性面对边界处挠度W和弯矩M为零，故而满足简支边界条件。

技术领域

本发明涉及一种动、静力学实验用夹具，具体涉及一种厚度可调式圆形板简支动、静力学实验用夹具。

背景技术

动、静力学实验用简支夹具需要让被夹工件满足简支边界条件，即在其被装夹边界上W挠度和弯矩M为零。在极坐标下圆形板需满足以下简支边界条件：

W|_r＝a＝0,M_r|_r＝a＝0

这里的a为试验件的有效支撑半径,目前简支夹具多为单边简支、双边简支、三边简支及四边简支的长方形板简支夹具，对圆形板的简支夹具鲜有涉及。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本申请通过对简支边界条件的研究，设计出一系列标准尺寸的圆形板简支夹具，旨在为圆形板的简支力学实验提供一系列满足条件的夹具。

本申请的目的在于提供一种圆形板简支动、静力学实验用夹具，本申请采取的技术方案如下：

一种圆形板简支动、静力学实验用夹具，用来夹装圆形板试验件，包括环形端盖、环形凸台、圆形套筒和环形底座；

所述的环形端盖的底部设有第一定位凹台，所述的环形底座的顶部设有第二定位凹台，所述的第一定位凹台、第二定位凹台上下对应；在第一定位凹台的内圆设有第一环形凸台，在第二定位凹台的内圆设有第二环形凸台，所述的第一环形凸台、第二环形凸台上、下对应用于夹持圆形板试验件；环形端盖的外圆、环形底座的外圆与所述的圆形套筒的内圆高精度定心间隙配合，在所述的环形端盖、环形底座上设有螺栓孔，所述的环形端盖、环形底座通过铰制孔用螺栓相连。

作为进一步的技术方案，所述的第一定位凹台、第二定位凹台的形状尺寸完全相同，均为环形结构；且第一定位凹台与第二定位凹台一起加工。

作为进一步的技术方案，所述的第一定位凹台上安装第一环形凸台，第一环形凸台、第一定位凹台及环形端盖外圆形成台阶结构。

作为进一步的技术方案，所述的第二定位凹台上安装第二环形凸台，第二环形凸台、第二定位凹台及环形底座外圆形成台阶结构。

作为进一步的技术方案，所述的第一环形凸台、第二环形凸台的横截面为半圆形，两者的尺寸完全相同，具体是由一个横截面为圆的完整圆环沿其中性面用切割技术分割而成的两个尺寸相同的半圆环。

作为进一步的技术方案，所述的第一环形凸台通过螺钉与所述的环形端盖相连，所述的第二环形凸台通过螺钉与所述的环形底座相连。

作为进一步的技术方案，环形端盖和环形底座上的第一环形凸台、第二环形凸台与圆形板试验件均为线接触，且上下接触的圆弧线同心且半径相同。

作为进一步的技术方案，所述的第一环形凸台、第二环形凸台夹持在圆形板的外圈，当圆形板受到垂直于板面的载荷时，边界处挠度W为零，弯矩M为零，故而满足简支边界条件。

作为进一步的技术方案，所述夹具刚度足够大，其固有频率远远大于所测圆形板的频率，可实现测量数据不耦合失真。

作为进一步的技术方案，所述的螺栓孔包括多个，多个螺栓孔为铰制孔，环形底座底部设置有与铰制孔同轴的沉头孔。