[发明专利]一种加筋圆柱曲板屈曲试验装置及方法有效

专利信息
申请号: 202110850830.3 申请日: 2021-07-27
公开(公告)号: CN113607570B 公开(公告)日: 2023-07-04
发明(设计)人: 于伟;苏臣 申请(专利权)人: 桂林理工大学
主分类号: G01N3/20 分类号: G01N3/20;G01N3/04
代理公司: 北京方圆嘉禾知识产权代理有限公司 11385 代理人: 郑萌萌
地址: 541004 广*** 国省代码: 广西;45
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摘要:
搜索关键词: 一种 圆柱 屈曲 试验装置 方法
【说明书】:

发明公开了一种加筋圆柱曲板屈曲试验装置,包括平衡框、千斤顶、曲边加载端夹具、支撑框和曲边固定端夹具;平衡框包括水平钢梁和间隔设置在水平钢梁一侧的两个三角形反力撑,两个三角形反力撑的水平面分别与水平钢梁的表面贴合且通过螺栓连接,两个三角形反力撑的竖直面相对设置;千斤顶一端与一个三角形反力撑的竖直面固连,千斤顶另一端与曲边加载端夹具固连,千斤顶与曲边加载端夹具之间夹设有压力传感器,压力传感器与仪表显示器电连接;曲边固定端夹具与另一个三角形反力撑的竖直面固连,支撑框与水平钢梁固连,且支撑框位于曲边加载端夹具和曲边固定端夹具之间。本发明的结构简单,降低了加筋圆柱曲板屈曲试验的成本。

技术领域

本发明涉及屈曲试验技术领域,特别是涉及一种加筋圆柱曲板屈曲试验装置及方法。

背景技术

加筋圆柱壳在航空航天、导弹、潜艇、石油化工、冶金行业等领域有广泛的应用。新型干式煤气柜属于一种储存气体燃料的大型特种钢结构。其柜体属于一种大型薄壁加筋圆柱壳,承受上部柜顶重力、内部煤气压力和外部风荷载的作用,在组合荷载作用下柜体的屈曲实验研究显得尤为复杂和有意义。由于采用原型结构试验存在成本高、周期长和难度大等条件限制,所以需要开展轴压与侧压组合荷载作用大型薄壁加筋圆柱曲板与圆柱壳的缩尺模型屈曲实验研究显得非常必要。

现有技术中受轴压荷载与外部侧压荷载组合作用的加筋圆柱曲板与圆柱壳屈曲试验装置和试验方法的研究较少;并且这些组合荷载屈曲试验装置主要应用于海洋和航空航天结构,其制作精细因而生产成本较高。为了能够解决新型煤气柜柜体-加筋圆柱壳与圆柱曲板屈曲试验验证和安全评估;推进气柜向大型化、高压化和高性能方向发展,满足气柜柜体结构设计的试验校核需求;并保证柜体在轴向压缩和外部侧压组合荷载作用下屈曲试验的准确性与可靠性,亟需发明一种适用于新型干式煤气柜柜体受轴压和外部侧压组合荷载作用的屈曲试验装置和试验方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种加筋圆柱曲板屈曲试验装置及方法,以解决上述现有技术存在的问题,降低加筋圆柱曲板屈曲试验的成本。

为实现上述目的,本发明提供了如下方案:

本发明提供了一种加筋圆柱曲板屈曲试验装置,包括平衡框、千斤顶、曲边加载端夹具、支撑框和曲边固定端夹具;所述平衡框包括水平钢梁和间隔设置在所述水平钢梁一侧的两个三角形反力撑,两个所述三角形反力撑的水平面分别与所述水平钢梁的表面贴合且通过螺栓连接,两个所述三角形反力撑的竖直面相对设置;所述千斤顶一端与一个所述三角形反力撑的竖直面固连,所述千斤顶另一端与所述曲边加载端夹具固连,所述千斤顶与所述曲边加载端夹具之间夹设有压力传感器,所述压力传感器与仪表显示器电连接;所述曲边固定端夹具与另一个所述三角形反力撑的竖直面固连,所述支撑框与所述水平钢梁固连,且所述支撑框位于所述曲边加载端夹具和所述曲边固定端夹具之间;

加筋圆柱曲板试件的两个曲边分别焊接有圆弧形加强板,所述加筋圆柱曲板试件上的曲边和纵向加强筋的端部分别与所述圆弧形加强板焊接,所述曲边加载端夹具用于夹紧所述加筋圆柱曲板试件的一个曲边,所述曲边固定端夹具用于夹紧所述加筋圆柱曲板试件另一个曲边,所述加筋圆柱曲板试件的两个直边分别通过夹紧夹具夹紧在所述支撑框上。

优选的,所述三角形反力撑的竖直面和所述压力传感器分别通过一个连接件与所述千斤顶固连。

优选的,所述曲边加载端夹具包括方形钢板、梯形钢板、矩形钢板、第一圆弧曲板和圆弧盖板,所述方形钢板和所述矩形钢板均竖直,所述梯形钢板水平,所述梯形钢板一端与所述方形钢板的中部焊接、另一端与所述矩形钢板的中部焊接,所述第一圆弧曲板焊接在所述矩形钢板远离所述梯形钢板的一侧,所述第一圆弧曲板与所述矩形钢板垂直;所述第一圆弧曲板上均匀设置有多个第一螺栓孔,由所述曲边加载端夹具所夹紧的所述圆弧盖板、所述曲边及所述圆弧盖板上分别设置有与多个所述第二螺栓孔一一对应的通孔。

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