[发明专利]双向压缩剪切复合加载试验装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合加载试验装置。

背景技术

航空航天工程结构中的加筋壁板，是一种可以承受面内拉伸压缩载荷和剪切载荷的基本结构组成，有着广泛的应用。这类结构在服役期间，承受单向或双向的拉伸压缩载荷，以及面内剪切载荷。

在设计此类结构时，常需要以试验的方式验证承载力与稳定性。由于在试验件上施加拉剪或者压剪载荷需要复杂的加载装置和较高的试验条件，因此简化的方法是对试验件做单独的面内剪切试验和单轴拉压试验。由于加筋壁板在服役期间，最不利情况是承受面内轴向压缩和剪切载荷共同作用，为了准确预报在真实载荷情况下的加筋壁板承载力和稳定性，必须对加筋壁板结构进行压缩剪切复合加载试验。

已知的方法和装置有两类。一类是通过复杂的加载装置，配合多通道的作动器实现预定的复合载荷加载。另一类是通过加载装置的巧妙设计，实现单轴的拉力或者压力转化成对试验件的复合加载。对于第一类方法可以实现任意载荷的施加，缺点是装置复杂耗费极大，常见的对整体盒段施加复合载荷考察局部壁板稳定性的方法就属于此类。对于第二类方法，目前有装置可以实现单轴压缩剪切载荷，但是装置复杂，不能实现对加筋壁板类结构的双向拉伸或压缩载荷与面内剪切载荷的复合加载。

发明内容

本发明的目的是提供一种双向压缩剪切复合加载试验装置，以解决目前加载装置结构复杂、费用高且不能实现对加筋壁板类结构的双向拉伸或压缩载荷与面内剪切载荷的复合加载的问题。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：双向压缩剪切复合加载试验装置，所述装置包括第一分配梁和第二分配梁、第一销轴、第二销轴、第三销轴、第四销轴、第五销轴、第六销轴、第七销轴、第八销轴、四对传力杆和四对加载夹板，每对传力杆包括两个平行设置的传力杆，四对传力杆分别定义为第一对传力杆、第二对传力杆、第三对传力杆和第四对传力杆，第一分配梁和第二分配梁平行设置，第一分配梁上设有第一销轴和第二销轴，第二分配梁上设有第三销轴和第四销轴，四对加载夹板和试件设在第一分配梁和第二分配梁之间，试件的四个边通过四对加载夹板可拆卸连接，四对加载夹板上分别设有第五销轴、第六销轴、第七销轴和第八销轴，第一对传力杆通过第一销轴和第五销轴转动连接，第二对传力杆通过第二销轴和第六销轴转动连接，第三对传力杆通过第三销轴和第七销轴转动连接，第四对传力杆通过第四销轴和第八销轴转动连接。

本发明具有以下有益效果：本装置传力杆跨越试验件，变压为拉，提高了稳定性。使用销轴，使得传力路径清晰、力值明确。可以实现矩形板四边均匀剪切荷载的前提下，同时施加双向压缩荷载，突破了以往限制。配合普通拉力实验机或拉压作动器即可使用，简便易行。

附图说明

图1是本发明的整体结构主视图，图2-图4是双向压缩剪切复合加载试验装置的原理图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1-图4说明本实施方式，本实施方式的双向压缩剪切复合加载试验装置，所述装置包括第一分配梁2-1和第二分配梁2-2、第一销轴3-1、第二销轴3-2、第三销轴3-3、第四销轴3-4、第五销轴3-5、第六销轴3-6、第七销轴3-7、第八销轴3-8、四对传力杆和四对加载夹板5，每对传力杆包括两个平行设置的传力杆，四对传力杆分别定义为第一对传力杆4-1、第二对传力杆4-2、第三对传力杆4-3和第四对传力杆4-4，第一分配梁2-1和第二分配梁2-2平行设置，第一分配梁2-1上设有第一销轴3-1和第二销轴3-2，第二分配梁2-2上设有第三销轴3-3和第四销轴3-4，四对加载夹板5和试件6设在第一分配梁2-1和第二分配梁2-2之间，试件6的四个边通过四对加载夹板5可拆卸连接，四对加载夹板5上分别设有第五销轴3-5、第六销轴3-6、第七销轴3-7和第八销轴3-8，第一对传力杆4-1通过第一销轴3-1和第五销轴3-5转动连接，第二对传力杆4-2通过第二销轴3-2和第六销轴3-6转动连接，第三对传力杆4-3通过第三销轴3-3和第七销轴3-7转动连接，第四对传力杆4-4通过第四销轴3-4和第八销轴3-8转动连接。

装置可以实现对试验件两对边施加压力同时施加面内剪切力，本装置安装在拉力试验机上使用，也可以配合使用轴向拉伸作动器工作。试验机上下夹头分别连接拉力加载臂，施加拉力P。根据销轴的相对位置，决定了分配给两对传力杆的力值比例。传力杆的另一端跨越试验件水平中心线，连接销轴，变压力加载为拉力加载，提高了加载装置的稳定性，降低了传力杆的刚度要求，并且使得传力角度和传力大小更加明确。