[发明专利]用于江海直达船复合型裂纹扩展测试的精准调角装置

说明书

本发明提供一种用于江海直达船复合型裂纹扩展测试的精准调角装置，包括：滑轨片组包括结构相同的两块滑轨片，两块滑轨片首尾相连，在两块滑轨片上均设置有弧形的第一滑轨；夹片包括与待测试件连接的连接部以及设置在连接部上且滑接在所述第一滑轨中的滑块；推动件，在其上设置有第二滑轨，第二滑轨的尺寸形状与滑块相适配，并将推动件上的第二滑轨套装在滑块从所述第一滑轨中露出的部分上，且推动件还与所述滑轨片可移动连接。本发明则极大地提高了拉剪复合疲劳裂纹扩展实验加载角的精确度，可以实现角度的无极调节，使实验更真实地反映江海直达船结构节点复合疲劳问题，省去在变角度调节中的反复拆装，极大低提升拉剪复合疲劳实验的精确性与便捷性。

技术领域

本发明属于船舶与海洋工程的技术领域，具体涉及一种用于江海直达船复合型裂纹扩展测试的精准调角装置。

背景技术

江海直达船在其营运年限中，承受来自海段、江段不同波浪载荷的作用使其历经疲劳循环，由于江海直达船为宽扁肥大船型，其船身受横向波浪弯矩影响较普通船型更大，在江海直达船局部结构中体现为拉伸-剪切复合载荷，产生裂纹I-II型复合裂纹。

为研究江海直达船局部船体结构的疲劳特性，CTS试件被用于疲劳实验研究。目前所用的CTS试件采用的复合加载装置为Richard.HA于1983年设计的，一般是在扇形夹片内90°圆弧上均匀分布间隔15°的螺栓孔，其角度调节精度局限于15°，角度调节方式是通过改变与MTS疲劳试验系统夹具连接的螺栓孔来调节疲劳实验加载角。这种装置不仅在角度调节精度上存在一定缺陷，使实验结果产生较大偏差，且存在可调角度受螺栓孔数量限制的问题，并且在调节角度时需将实验工装拆卸并重新安装，这对裂纹扩展过程的校准与测量同样有影响。为保证江海直达船复合疲劳实验的精确性与实验安装的便捷性，急需设计一种便捷的精准调角装置。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种用于江海直达船复合型裂纹扩展测试的精准调角装置，该装置确保了江海直达船复合裂纹疲劳试验可变角度的精确性与角度可调节范围，并且提高了变角度操作的便捷。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种用于江海直达船复合型裂纹扩展测试的精准调角装置，包括滑轨片组、夹片以及推动件；其中，

滑轨片组，其用于精准调节角度，所述滑轨片组包括结构相同的两块滑轨片，两块滑轨片首尾相连，在两块滑轨片上均设置有弧形的第一滑轨；

夹片，其用于带动待测试件进行角度调节，所述夹片包括与所述待测试件连接的连接部以及设置在所述连接部上且滑接在所述第一滑轨中的滑块，所述滑块为弧形且其曲率半径与所述第一滑轨的曲率半径相同；以及

推动件，其用于推动所述夹片在所述第一滑轨中移动，在所述推动件上设置有第二滑轨，所述第二滑轨的尺寸形状与所述滑块相适配，并将所述推动件上的第二滑轨套装在所述滑块从所述第一滑轨中露出的部分上，且所述推动件还与所述滑轨片可移动连接；

将两块滑轨片分别与测试夹具连接，再将待测试件与连接部固连，松开紧固件，推动推动件，所述推动件带动所述滑块在所述第一滑轨中滑动进而实现待测试件角度的调节，角度调节完成后将紧固件调紧。

进一步地，在所述每块滑轨片首端的端面上均设置有卡块，在每块滑轨片尾端的端面上均设置有与所述卡块配合的卡槽，在连接时，将其中一块滑轨片首端的卡块卡设在另一块滑轨片尾端的卡槽中，同时将所述另一块滑轨片首端的卡块卡设在所述其中一块滑轨片尾端的卡槽中。

进一步地，在每块滑轨片上均设置有角度刻度尺，所述角度刻度尺沿所述第一滑轨一侧的弧长方向设置。

进一步地，在所述滑块背离所述连接部的端面上设置有第一刻度线，在所述推动件背离所述连接部的端面上设置有第二刻度线，在将推动件套装在滑块上时，滑块上的第一刻度线和推动件的第二刻度线在同一条直线上。