[发明专利]一种测试单螺栓结合面切向静态特性装置及方法

摘要

一种测试单螺栓结合面切向静态特性的装置与方法，属于机械制造及结构力学领域。高强螺栓穿过上试件和下试件，使两试件相互贴合形成单螺栓结合面，高强螺栓预埋了应变片，用于测量高强螺栓对结合面形成的法向预紧力；电涡流位移传感器布置在下试件两侧，用于测量结合面切向位移变化量；两试件通过螺杆与材料试验机连接；材料试验机搭载力传感器为结合面施加切向静态拉力。法向预紧力、切向静态拉力、以及切向位移变化量通过数据采集系统送至计算机。通过三种数据的关系，利用计算机得到单螺栓结合面切向静态特性。本发明保证了拉伸实验时试件的对中性，极大减少了扭矩和弯矩对实验的影响，解决了单螺栓结合面切向静态特性难以测试的问题。

主权项

一种测试单螺栓结合面切向静态特性的装置，包括材料试验机（1）、两个螺杆（2）、下试件（3）、上试件（4）、高强螺栓（5）、电涡流位移传感器（6）、力传感器（7）、动态应变仪、数据采集系统和计算机；其特征在于：所述的下试件（3）包括支撑部位、被联结部位两部分，螺杆（2）与支撑部位连接，下试件（3）通过螺杆（2）与材料试验机（1）连接，所述的上试件（4）包括支撑部位、被联结部位两部分，螺杆（2）与支撑部位连接，上试件（4）通过螺杆（2）与材料试验机（1）连接，下试件（3）的被联结部位与上试件（4）的被联结部位相互贴合形成单螺栓结合面，单螺栓结合面方向与材料试验机（1）施加的作用力方向一致，高强螺栓（5）垂直穿过单螺栓结合面；高强螺栓（5）预埋了应变片，应变片引出导线连接动态应变仪，用于测量高强螺栓（5）对单螺栓结合面形成的法向预紧力；材料试验机（1）为单螺栓结合面施加切向静态拉力，力传感器（7）搭载于材料试验机（1），用于测量切向静态拉力；电涡流位移传感器（6）布置在下试件两侧，用于测量单螺栓结合面切向位移变化量；测量得到的单螺栓结合面的法向预紧力、切向静态拉力、以及切向位移变化量发送至数据采集系统，然后输送至计算机。