[发明专利]一种拱形结构围压环境下的静力试验系统及试验方法

权利要求书

1.一种拱形结构在围压环境下的静力承压试验系统，其特征在于，包括试验件（1）、底板（2）、围压模拟装置和试验加载装置，其中：

所述围压模拟装置包括囊罩（3）、密闭囊（4）、侧板（6）、三角立柱（7）、气泵（12）和控制阀（13），所述密闭囊（4）为一个或多个，置于试验件（1）表面，密闭囊（4）置于囊罩（3）中；囊罩（3）两端与侧板（6）连接，侧板（6）通过三角立柱（7）固定；密闭囊（4）通过气泵（12）施加压力，各密闭囊（4）的气压由控制阀（13）独立控制施加；

所述试验加载装置包括弧形压盘（5）、液压作动器（8）、横梁（9）、滑轨（10）、立柱（11）、安装座（16）、横梁固定座（17），所述弧形压盘（5）置于试验件（1）表面，四根立柱（11）分两组，分别焊接在底板（2）两侧，同侧立柱的顶端通过一根滑轨（10）连接；横梁（9）置于滑轨（10）上方，横梁（9）底端焊有两个滑块（14），横梁（9）与滑轨（10）间通过滑块（14）连接，滑块（14）嵌入滑槽（15）中自由滑动；液压作动器（8）通过安装座（16）连接至横梁底侧的横梁固定座（17），安装座（16）与横梁固定座（17）之间通过一根销钉连接，液压作动器（8）可绕横梁固定座（17）转动。

2.根据权利要求1所述的拱形结构在围压环境下的静力承压试验系统，其特征在于，囊罩（3）两端通过螺栓与两侧的侧板（6）连接，侧板（6）直接固定在三角立柱（7）上，三角立柱（7）与底板（2）通过螺栓连接。

3.根据权利要求1所述的拱形结构在围压环境下的静力承压试验系统，其特征在于，所述滑轨（10）与立柱（11）的连接方式为焊接或螺栓连接。

4.根据权利要求1所述的拱形结构在围压环境下的静力承压试验系统，其特征在于，所述弧形压盘（5）下表面的外形与试验件（1）表面保持一致。

5.根据权利要求1所述的拱形结构在围压环境下的静力承压试验系统，其特征在于，所述安装座（16）通过螺栓连接至横梁底侧中心处的横梁固定座（17）。

6.一种拱形结构在围压环境下的静力承压试验方法，其特征在于，基于权利要求1所述的拱形结构在围压环境下的静力承压试验系统，实现拱形结构在围压环境下的静力承压试验，具体步骤如下：

步骤一、试验件（1）放置在底板（2）上，通过调节试验件（1）两侧囊罩（3）与三角立柱（7）的位置，保证试验件（1）与底板（2）、横梁（9）的同轴度；

步骤二、将横梁（9）沿着滑轨（10）滑至底板中轴线正上方，保证液压作动器（8）、试验件中轴线、底板中轴线重合；

步骤三、将弧形压盘（5）放置在试验件（1）正上方，保证压盘下表面与试验件上表面完全重合；

步骤四、除压盘区域外，根据试验件表面的围压大小，将表面划分为若干区域；根据每个围压区域的尺寸，制作相应尺寸的密闭囊（4）和囊罩（3）；将密闭囊（4）与囊罩（3）放置于试验件表面；

步骤五、将囊罩（3）与两侧侧板（6）通过螺栓连接，固定各囊罩位置；将侧板（6）与三角立柱（7）相连，固定侧板位置；

步骤六、通过气泵（12）向各密闭囊（4）注入气体，独立控制每个密闭囊（4）的压力大小，实现围压环境的模拟；

步骤七、在试验件内部及表面分别安装测力传感器、探伤传感器、应变片后，通过液压作动器上的弧形压盘进行缓慢加载直至试验件破坏。