[发明专利]一种均布传感器的板条梁弯矩实验装置

说明书

本发明属于船体结构强度实验技术领域，具体涉及一种均布传感器的板条梁弯矩实验装置。本发明可真实的模拟出船体多层甲板结构，同时可以近似得到结构发生塑性破坏时每层板条梁的受力变化。本发明采用若干根板条梁而不是板结构作为每一层的构成，可以对整个结构强度进行弱化，在满足模型的尺寸特征要求基础上，保证模型可以较为容易发生塑性破坏。本发明通过在两层夹板间均布的拉压力学传感器来模拟测量船剖面的每一层结构的轴向拉压力，通过换算可得到待测剖面位置的每一层的受力情况；通过加载设备自带的力学传感器测得垂向压力，通过换算可得到待测剖面位置弯矩情况。

技术领域

本发明属于船体结构强度实验技术领域，具体涉及一种均布传感器的板条梁弯矩实验装置。

背景技术

在研究船体强度时,船体梁结构的极限强度与船舶的总纵强度息息相关，是确保船舶安全的一个重要因素.从船舶的安全角度考虑，船体梁结构的承载能力不仅要关注结构的极限强度，还要关注突遇极限海况发生崩溃后的后极限强度行为，并能够根据船体梁的结构状态以及外部载荷预测发生崩溃后的最终承载能力和损伤程度。在船的横剖面上，船受波浪载荷作用下的破坏是一个弹塑性变化共存的过程，船体梁结构达到极限强度之后进入承载能力降低的阶段，会呈现出塑性变形快速增长的趋势,进而导致船体遭到破坏。因此在针对此种情况的试验中，应当模拟其发生相应的弹性与塑性变化的状态，并且测定相应的状态参数、应力及弯矩，这样得到的结果才具有实际意义。

发明内容

本发明的目的在于克服实验模型为板条梁结构时不能真实模拟受力的问题，提供可真实的模拟出船体多层甲板结构发生塑性破坏的过程，并且可以得到每层板条梁的受力变化及数值的一种均布传感器的板条梁弯矩实验装置。

本发明的目的通过如下技术方案来实现：包括实验用板条梁、夹持模块和压力加载模块；所述的夹持模块包括内夹板和外夹板；所述的内夹板设置在实验用板条梁的左右两侧，内夹板靠近实验用板条梁一侧沿竖直方向开设有一排板条梁安装槽，另一侧开设有一排传感器安装槽，且传感器安装槽的位置与板条梁安装槽的位置一一对应；所述的实验用板条梁有多层，每一层实验用板条梁的左右两端分别插入左右两侧内夹板的板条梁安装槽中，在每一层实验用板条梁的中部贴有传感器应变片；所述的外夹板的外侧安装有延长梁，外夹板的内侧沿竖直方向开设有一排传感器安装槽，且外夹板上传感器安装槽的位置与内夹板上传感器安装槽的位置一一对应；所述的外夹板与内夹板之间通过力学传感器连接，力学传感器的左右两端分别插入外夹板与内夹板的传感器安装槽中；所述的压力加载模块包括上部加载模块和下部加载模块；所述的上部加载模块包括上部作用杆和上部加载头；所述的上部作用杆设置在实验用板条梁的上方，在上部作用杆的底面开设有滑轨，在上部作用杆左右两侧的下方安装有上部传力块，上部传力块通过滑块安装在上部作用杆底面的滑轨上；所述的上部加载头的上端安装有作用筒，上部加载头的下端安装在上部作用杆的中央，在上部加载头上设有压力传感器；所述的上部传力块由方形块和直角梯形块组成，方形块的底面贴合在直角梯形块的上底，直角梯形块的锐角做圆弧平滑处理；所述的上部传力块的方形块的顶面与滑块连接，上部传力块的直角梯形块的下底贴合在外夹板外侧，上部传力块的圆弧端贴合在延长梁的顶面；所述的下部加载模块包括下部作用杆和下部加载头；所述的下部作用杆设置在实验用板条梁的下方，在下部作用杆的顶面开设有滑轨，在下部作用杆左右两侧的上方安装有下部传力块，下部传力块通过滑块安装在下部作用杆顶面的滑轨上；所述的下部加载头的下端安装有作用筒，下部加载头的上端安装在下部作用杆的中央，在下部加载头上设有压力传感器；所述的下部传力块的结构与上部传力块相同，下部传力块的圆弧端贴合在延长梁的底面。

本发明的有益效果在于：