[发明专利]基于简支纯弯梁的静态标准应变加载装置及方法

权利要求书

1.一种基于简支纯弯梁的静态标准应变加载装置，其特征在于：它包括加载作动模块、变形测量模块、应变梁(4)，

加载作动模块包括加载作动器(1)和4个加载杆(2)，用于使应变梁(4)弯曲而进行加载，加载作动器(1)固定在水平的基础平台(9)上，4个加载杆(2)作用于应变梁(4)上，形成应变梁(4)的4个加载点，并且一侧的两个加载点间的距离与另一侧两个加载点间的距离相同，加载作动器(1)可以对4个加载杆(2)分别控制，使得每个加载点沿直线运动并可在给定位置停止和固定，4个加载点运动形成的4条直线相互平行且位于同一水平面内，

变形测量模块包括测试位移计(5)和滑动平台(7)，用于测量应变梁(4)的变形挠曲线，测试位移计(5)固定在滑动平台(7)的滑台上，滑动平台(7)固定在水平的基础平台(9)上，滑动平台(7)可以控制其滑台沿水平面内的直线滑动，并且该直线垂直于前述加载点运动所沿的直线，

应变梁(4)用于向外部提供本加载装置给出的标准应变源，安装在前述4个加载杆(2)上，在自由状态时其轴向为直线，且与前述4个加载杆(2)运动所沿直线垂直且共面。

2.如权利要求1所述的基于简支纯弯梁的静态标准应变加载装置，其特征在于：还包括加温模块，用于对应变梁(4)加温；加温模块包括加温炉(3)、用于位移测量的测试窗(6)、用于表面冷却的冷却套(8)，测试窗(6)和冷却套(8)安装在加温炉(3)上，而加温炉(3)固定在基础平台(9)上。

3.使用如权利要求1或2所述的一种基于简支纯弯梁的静态标准应变加载装置的加载方法，其特征在于：它包含应变梁加载方法(a)、应变梁变形挠度测试方法(b)、加载应变计算方法(c)，

应变梁加载方法(a)用于使应变梁(4)处于自由状态、产生凹凸变形、改变受力情况，在对应变梁进行加载前，应使每个加载杆伸出长度一致且4个加载点共线，并记录加载杆此时位置为初始位置，要使应变梁处于自由状态，通过控制每个加载杆运动，使加载杆回到初始位置即可，使应变梁(4)产生凹凸变形，必须先使应变梁(4)处于自由状态，然后保持中间两个加载点不动，而两边的加载点同时伸出以产生凹变形，或同时缩回以产生凸变形，当仅控制最靠近端部的某一个加载点运动而其它3个不动时，可以改变应变梁(4)中部的所受剪力状况，

应变梁变形挠度测试方法(b)用于测试应变梁(4)因加载而导致的变形挠度，测试结果为测试截面位置X和该截面处变形挠度Y的二元组(X，Y)构成的序列(Xi，Yi)，i＝1……N，N为测试截面数，第一步，设定测试截面数量N和位置Xi，第二步，使应变梁(4)处于自由状态，控制变形测量模块使测试位移计(5)在Xi位置测试应变梁位移Y0i，直到完成N个截面全部测试，第三步，对应变梁(4)进行加载，控制变形测量模块使测试位移计(5)在Xi位置测试应变梁位移Y1i，直到完成N个截面全部测试，第四步，计算Yi＝Y0i-Y1i，最终形成序列(Xi，Yi)，

加载应变计算方法(c)用于根据测得的变形挠度计算应变梁(4)上所加载的应变，第一步是使用二元组序列(Xi，Yi)进行二次曲线拟合得到二次曲线公式的二次项系数A，第二步则利用二次项系数A根据公式ε＝A×h计算应变ε，公式中h为应变梁(4)的厚度，在应变梁(4)中部处于纯弯曲状态下，进行变形挠度测试再据此计算得到的应变为应变梁的加载应变，如果该加载应变值与所要求加载的应变值之差满足精度要求时该加载应变即为标准应变，此时的应变梁中部提供了标准应变源。