[发明专利]一种验证重型机床地基承载力实验方法

摘要

本发明涉及一种重型机床地基承载力实验方法，该方法包括确定模型箱尺寸、确定模型材质及相似比、试验台搭建、施加载荷、数据测定及分析；通过载荷试验后，根据实验数据用Matlab拟合出不均匀沉降实验期间基础变形图、机床刀尖点位置的偏移图和机床模型横梁内应力变化曲线等分析图。本发明合理高效，去除了不必要的操作，具有非常高的效率。

主权项

1.一种重型机床地基承载力实验方法，其特征在于：该方法包括确定模型箱尺寸、确定模型材质及相似比、试验台搭建、施加载荷、数据测定及分析；具体而言，各步骤实施过程包括如下， 1）确定模型箱尺寸； 模型箱尺寸根据实验场地的大小、实验器材及实验成本综合考虑，模型箱结构内部采用木板外面搭建钢架的形式，钢架结构外面包裹一层酚醛泡沫板用以隔绝模型箱外界因素的影响，模型箱有一面是用螺栓固定的，卸下螺栓可以拆除模型箱一面，方便更换实验土； 2）确定模型材质及相似比； 由模型箱尺寸确定实验模型的尺寸，根据实验模型的尺寸和实际机床基础的尺寸算得尺寸相似比选取制作模型的材料时根据材料的密度、弹性模量，求出所有物理量的相似比，为满足实验要求所选材料必须满足所有相似比条件；3）试验台搭建； 3.1装配模型，把模型箱放置于干净平整的地面上，模型箱底部有调平装置保证模型箱水平，周边固定，往模型箱里添加实验土；添加完模型土需夯实，基础模型需置于夯实的模型土上并保证模型处在模型箱的中间位置，基础模型周边填土继续夯实； 3.2实验土内布置土体沉降计，基础模型内布置应变传感器，机床模型上面布置位移传感器； 4）施加载荷； 4.1预压载荷，将机床及加工件的重量之和乘上变形基本安全系数a得出的重量值，然后求得应力大小，相识比S_σ=S_ES_ε得出实验中需要加载的力的大小，预压时间为一个月； 4.2不均匀沉降载荷，预压结束后，把基础模型表面清理干净，根据机床载荷图，按照相似设计理论计算出的相似比S_σ计算出对模型基础需要施加的压力，然后对基础施加局部压力，并设定相应加载时间； 5）、数据测定与分析； 5.1施加预压载荷期间，记录基础模型和实验土层沉降的实验数据，预压结束后，根据实验数据用相关拟合软件对预压期间基础模型和实验土层随时间的沉降变化曲线进行拟合； 5.2、施加不均匀沉降载荷期间，记录基础和机床模型的变形，基础模型不同位置处的内应力等实验数据；不均匀载荷试验结束后，根据实验数据用数据拟合软件拟合出不均匀沉降实验期间基础变形图、机床刀尖点位置的偏移图和机床模型横梁内应力变化曲线分析图。