[发明专利]海洋气候环境-拉、压、弯载荷耦合试验设备及试验方法

摘要

本发明提供了一种海洋气候环境‑拉、压、弯载荷耦合试验设备及试验方法，试验设备包括主机，设置于可控温控湿的地下密闭控制室内并用于驱动控制主机运行的液压站及其控制系统，设置于地面控制室并用于控制试验条件的软件控制系统，且主机、液压站及其控制系统和软件控制系统三分离布设；主机上部结构暴露于海洋大气环境中，主机下部结构位于地下密闭控制室内。试验方法的主要步骤为采用该试验设备进行海洋气候环境‑拉、压、弯载荷耦合试验。本发明不仅可针对试件在海洋大气户外环境下开展拉、压、弯载荷耦合试验，而不局限于实验室模拟环境试验，而且试验设备能够在海洋气候环境中使用半年以上，确保海洋环境耦合试验可靠、有效地连续开展。

主权项

1.一种海洋气候环境‑拉、压、弯载荷耦合试验设备，其特征在于：所述试验设备包括主机（19），设置于可控温控湿的地下密闭控制室（17）内并用于驱动控制主机（19）运行的液压站及其控制系统（20），设置于地面控制室（18）并用于控制试验条件的软件控制系统（21），且主机（19）、液压站及其控制系统（20）和软件控制系统（21）三分离布设；所述主机（19）上部结构暴露于海洋大气环境中，所述主机（19）上部结构包括四面镂空的框架，框架包括上横梁（1）和升降柱（5），升降柱（5）上端连接上横梁（1），升降柱（5）下端穿过支撑台（10）并连接升降缸（11）；在框架内竖直设置有可拆卸的并用于夹持试件（24）的拉伸夹具（23）、压缩夹具（25）、弯曲夹具（27），各夹具包括上夹头（2）和下夹头（3），上夹头（2）连接上横梁（1），下夹头（3）连接夹杆（4）上端，夹杆（4）下端连接载荷传感器（6），载荷传感器（6）连接中横梁（8），由上横梁（1）、升降柱（5）、中横梁（8）共同构成镂空式第一闭环框架结构；所述主机（19）下部结构位于地下密闭控制室（17）内，所述主机（19）下部结构包括中横梁（8）和立架（9），立架（9）上端连接中横梁（8），立架（9）下端固定连接在支撑台（10）上，在中横梁（8）上设置有导向孔，升降柱（5）活动穿设于导向孔内，升降柱（5）与导向孔的配合方式为小间隙配合，间隙量为0.1‑0.3mm，由升降柱（5）、中横梁（8）、立架（9）和支撑台（10）共同构成第二闭环框架结构；在上横梁（1）表面设置有镀铬层，在上横梁（1）的镀铬层表面设置有耐海水有机涂料层；在升降柱（5）表面设置有镀铬层，在升降柱（5）的镀铬层表面设置有防锈油；在各夹具表面设置有镀锌层，在各夹具非承力部分的镀锌层表面设置有耐海水有机涂料层；在中横梁（8）上设置有用于锁紧中横梁（8）和升降柱（5）的锁紧机构（7），且当锁紧机构（7）处于锁紧状态时，中横梁（8）、升降柱（5）均被固定，通过液压站及其控制系统（20）驱动夹杆（4）与下夹头（3）同步上升或同步下降以实现对试件（24）的疲劳加载；当锁紧机构（7）处于非锁紧状态时，通过液压站及其控制系统（19）驱动升降柱（5）和上横梁（1）同步上升或同步下降以实现夹具的夹持间距调节；所述试验设备的试验频率范围为0.01‑50HZ，动载荷、静载荷范围为±100KN，有效夹持距离为20‑400mm。