[发明专利]一种波流作用下柔性片状幕分布式动态受力测量装置

说明书

本发明公开一种波流作用下柔性片状幕分布式动态受力测量装置，包括底座、挡板、应变片、数据采集器器和柔性挡沙幕，所述底座用于与水槽地板固定，所述挡板固定于底座上，所述挡板上分布设置有应变片，所述应变片与数据采集器相连，所述挡板的上部通过固定装置与柔性挡沙幕的一端连接。柔性挡沙幕的另一端可以与加载率定装置相连，通过加载率定装置对柔性挡沙幕施加载荷，并通过挡片的变形对挡板的荷载‑应变关系进行标定，便于该动态受力测量装置应用时直接得到柔性挡沙幕所承受的载荷大小。

技术领域

本发明涉及柔性片状幕分布式动态张力测量领域，特别是涉及一种波流作用下柔性片状幕分布式动态受力测量装置，适用于水工实验室中水槽内波流作用下片状柔性材料张力测量。

背景技术

现在关于水中挡沙幕结构受力规律的研究工作中未见其应用和相关幕身张力的研究成果，其他类似结构幕身张力的研究成果也未见公开，当前对于水下片状柔性材料张力分布的测量也就没有可选择的便捷方法。而在水下测量柔性材料受力需要满足两个条件，一是挡水要求，二是测量连续分布力要求。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种波流作用下柔性片状幕分布式动态受力测量装置，一方面实现水下、连续分布张力的观测，另外一方面测量装置还需要与挡沙幕构成一个挡水整体，可用于测量片状柔性材料在波浪及水流作用下的张力进行测量，满足相关水工实验的要求。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种波流作用下柔性片状幕分布式动态受力测量装置，包括底座、挡板、应变片、数据采集器器和柔性挡沙幕，所述底座用于与水槽地板固定，所述挡板固定于底座上，所述挡板上分布设置有应变片，所述应变片与数据采集器相连，所述挡板的上部通过固定装置与柔性挡沙幕的一端连接。

进一步的，所述柔性挡沙幕在用于正式测量前，需要通过加载率定装置对柔性挡沙幕施加载荷，并通过挡板的变形对挡板的荷载-应变关系进行标定，便于该动态受力测量装置应用时反推出柔性挡沙幕幕身的张力分布。

进一步的，所述固定装置由角钢构成，并通过螺栓将角钢和柔性挡沙幕固定于所述挡板上。

与现有技术相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是：

1.本装置是为了配合新型水中挡沙幕结构受力规律的研究工作而专门研制的一种测力装置，成功实现了柔性挡沙幕张力测量目的，可推广到类似结构。

2.本测量装置将连续分布力简化为集中点力，突破了连续分布力的可测性。

3.本发明装置的测量精度取决于应变片的测量精度，另外也与测点应变片布置密度有关，可以通过加密测点来提高测量精确度。

4.本发明装置可在水下工作并可以承受一定水压力。为了实现水下测力，可采用703或704胶对粘贴到弹簧钢片上的应变片进行封装，用胶量应将变片全部覆盖。与其他封装结构相比具有显著的成本优势。

4.本发明整个装置在实验过程中能实时显示应变值变化过程，便于监测实验过程中柔性材料受力的变化过程，实现实时动态测量。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2a是本发明装置在具体应用时的布置示意图，图2b是水流冲击柔性挡沙幕的状态示意图。

附图标记：1-底座，2-钢片，3-应变片，4-数据采集器，5-柔性挡沙幕，6-加载率定装置，7-浮子

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。