[发明专利]测试轴向近似梯度静应力下应力波传播规律的方法及装置

摘要

本发明涉及应力波传播规律的测试技术，特别是一种测试轴向近似梯度静应力下应力波传播规律的方法及装置。本发明提出了近似梯度静应力加载方法，设计了对固体材料施加梯度静荷载的装置，该装置可以得到不同大小和形式的静应力梯度形式，如一次函数式梯度静应力、二次函数式梯度静应力，进而借助于应力波测试设备实现了近似梯度静应力下应力波传播规律的测试。与现有技术相比，无论从与实际工程应力环境的仿真度，还是动力扰动的形式上，都有较大的提升，能够为工程实践提供更加准确的理论指导。

主权项

1.一种测试轴向近似梯度静应力下应力波传播规律的装置，其特征是：包括近似梯度静应力加载装置和应力波信号激发及采集部分；所述的近似梯度静应力加载装置包括平台，固定于平台四角的立柱，在平台的中央设置有基座；在立柱上配有上下滑动的水平框架，水平框架由升降装置驱动；在水平框架的中央设置有矩形框，矩形框的中心与基座中心位于同一铅垂线上；试件直立于基座上，其上端套于矩形框中，顶部布置有激振器；试件自上而下的两组相对侧面上交替安装有加载梁，即在试件上端前后侧面上安装第一级加载梁，紧挨第一级加载梁下边缘的左右侧面上安装第二级加载梁；紧挨第二级加载梁下边缘的前后侧面上安装第三级加载梁，紧挨第三级加载梁下边缘的左右侧面上安装第四级加载梁，以此类推安装所有加载梁；加载梁上对称地布置有加载孔，加载孔上对称地挂有砝码；同时位于试件同一侧面上相邻的下一加载梁的长度短于上一加载梁的加载孔间的距离；在试件的同一侧面上均匀地布置有应变片，另一相邻的试件侧面上均匀地布置有加速度传感器；所述的加载梁由等边角钢预制而成，两根长度相同的角钢组成一对加载梁，通过螺栓连接夹紧在试件的两相对侧面上，角钢上对称地布置有加载孔；所述的应力波信号激发及采集部分包括信号发生器、激振器、应变片和加速度传感器、超动态应变仪、示波器和振动采集系统；其中信号发生器控制激振器，超动态应变仪连接到试件侧面上的应变片，振动采集系统连接到试件侧面上的加速度传感器，示波器与超动态应变仪和振动采集系统连接。