[发明专利]一种施加双向剪切载荷的试验装置

说明书

本发明公开了一种施加双向剪切载荷的试验装置，包括调节手轮组件、横梁组件、推拉作动筒组件、立柱组件、平衡手轮组件、试验件组件；所述立柱组件安装在横梁组件上的一侧，调节手轮组件、平衡手轮组件位于横梁组件两端，试验件组件安装于所述立柱组件的侧面，并通过推拉作动筒组件与所述横梁组件连接；所述调节手轮组件、横梁组件、立柱组件、平衡手轮组件形成一个自平衡装置；试验安装时根据试验件组件中试验件的尺寸确定所述作动筒固定双耳、上固定双耳分别在横向滑轨和纵向滑轨上的位置后，将所述推拉作动筒组件通过连接双耳连接试验件组件上与上固定双耳连接位置的对角处，试验时，通过驱动推拉作动筒组件的伸缩向试验件传递载荷。

技术领域

本发明涉及飞机强度试验技术领域，具体涉及一种施加双向剪切载荷的试验装置。

背景技术

平直壁板或加筋壁板是飞行器和水面舰艇等结构中典型的受力构件，其中有部分结构处于剪切状态，这类结构件剪切载荷下的稳定性、强度以及疲劳是结构力学中非常重要的研究课题，特别对于现代飞行器大多采用的加筋薄壁结构，在剪切载荷下的稳定性、强度以及疲劳问题的研究尤为重要，因此有必要在实验室中实现这种双向剪切载荷的施加，以便对设计的结构件的稳定性、强度以及疲劳性能进行验证，也可以为结构优化和改进提供依据。

目前国外比较常用的方法是采用对角拉伸的加载方法对结构施加剪切载荷，该方法的缺点是通常只能对试验件进行单向拉伸加载，不能不经过夹具换装就能实现双向剪切载荷(正剪和负剪)的加载。

国外对双向剪切疲劳试验装置未见报道，国内现阶段暂未进行过这类结构件的双向剪切疲劳试验或类似试验。

发明内容

本发明的目的是提供一种施加双向剪切载荷的试验装置，用以在对平直壁板和加筋壁板的剪切稳定性、强度及疲劳寿命进行试验研究的过程中进行双向剪切载荷的施加。

为了实现上述任务，本发明采用以下技术方案：

一种施加双向剪切载荷的试验装置，包括调节手轮组件、横梁组件、推拉作动筒组件、立柱组件、平衡手轮组件、试验件组件，其中：

所述立柱组件安装在横梁组件上的一侧，调节手轮组件、平衡手轮组件位于横梁组件两端，试验件组件安装于所述立柱组件的侧面，并通过推拉作动筒组件与所述横梁组件连接；所述调节手轮组件、横梁组件、立柱组件、平衡手轮组件形成一个自平衡装置；

所述横梁组件上设置有横向滑轨，横向滑轨上可调式连接有作动筒固定双耳；所述立柱组件上设置有纵向滑轨，纵向滑轨上可调式连接有上固定双耳，滑轨下方设置有下固定双耳；所述试验件组件通过上固定双耳、下固定双耳固定在所述立柱组件的侧面；

试验安装时根据试验件组件中试验件的尺寸确定所述作动筒固定双耳、上固定双耳分别在横向滑轨和纵向滑轨上的位置后，将所述推拉作动筒组件通过连接双耳连接试验件组件上与上固定双耳连接位置的对角处，试验时，通过驱动推拉作动筒组件的伸缩向试验件传递载荷。

进一步地，所述调节调节手轮组件设置于横梁组件的一端，包括底座、轮杆以及调节手轮，所述轮杆底部为圆球状结构并卡在形成于所述底座上的球形槽中，所述轮杆的上端穿过所述横梁组件，并与横梁组件之间螺纹配合；所述调节手轮位于轮杆的顶部，与轮杆通过键连接。

进一步地，所述横梁组件包括横梁以及所述横向滑轨，横向滑轨固定于横梁的上表面，作动筒固定双耳通过螺纹配合的方式调节在横向滑轨上的安装位置，所述轮杆穿过横梁上的螺纹孔，通过转动调节手轮带动轮杆调节横梁的端部高低。

进一步地，所述推拉作动筒组件包括推拉作动筒以及所述连接双耳，连接双耳通过轴销连接在推拉作动筒上端，所述作动筒固定双耳通过轴销连接推拉作动筒下端；推拉作动筒施加拉/压载荷时，位于试验件四周的拉板将剪流传递给试验件。