[发明专利]封闭式桅杆强度测量方法及专用测量装置

摘要

本发明提供的是一种封闭式桅杆强度测量方法及专用测量装置。采用吸盘弹簧秤加载装置，测出桅杆的应力和位移响应；采用传感器支架加载装置，测出桅杆的响应；根据线性叠加原理，将桅杆各面加载的试验值累加，从而得到在所有载荷作用下的试验值，实现桅杆模型试验。本发明以线性叠加原理为理论基础，针对封闭式桅杆在风中的受力特点，提出了采用各面分别加载的方法开展模型试验。根据桅杆在风中受拉力和压力共同作用的特点，提出了吸盘弹簧秤加载系统和传感器支架加载系统以模拟桅杆所受风力，此两种系统能够实现较复杂结构的面拉力和面压力加载。解决了桅杆缩比模型试验非风洞试验无法开展的困难，为封闭式桅杆设计及试验提供了理想的替代方案。

主权项

1、一种封闭式桅杆强度测量方法，其特征是：(1)测点布置及测试设备安装先采用有限元方法对封闭式桅杆进行计算，在应力较大的位置布置应变片，在位移较大的位置布置位移计；(2)测量桅杆在风中受拉力采用吸盘弹簧秤加载装置，首先将吸盘吸附在桅杆表面，然后与弹簧秤、紧绳器相连，通过绳子固定到刚性辅助支架上，通过紧绳器调节弹簧秤读数，直至所有弹簧秤读数均达到试验设计载荷，测出桅杆的应力和位移响应；(3)测量桅杆在风中受压力采用传感器支架加载装置，首先对力传感器进行标定，根据设计载荷的范围逐级加载测出力传感器对应的输出值，用插值方法计算出施加设计压力载荷时力传感器对应的输出值，然后将加载支架放到桅杆上，使加载支架壁面和桅杆壁面完全接触，扭动螺母，待力传感器至输出值时，测出桅杆的响应；(4)数据处理用上述步骤测得各面分别加载的应变响应，根据线性叠加原理，将桅杆各面加载的试验应变值代数累加，得到在所有载荷作用下的试验应变值，将累加的试验应变值代入材料的应力计算公式得到试验的应力值，从而实现桅杆模型试验的强度测试。