[发明专利]一种用于板材轴压试验的实验装置

说明书

本发明提供了一种板材轴压试验的实验装置，该装置包括：端板、夹紧装置、紧锁装置和上、下支撑杆。试验时，将板材试件受压面和底面的截面形心分别与上、下端板端面的中心重合，并将上支撑杆插入下支撑杆，然后调节夹紧装置，最后拧紧紧锁装置，使夹紧装置的夹板与板材试件紧密接触。该装置可以通过调整上下支撑杆和夹紧装置满足不同高度、厚度的板材试件。本发明制作简单、操作便捷、重复利用率高，能够广泛运用于板材轴压试验中，不仅可以垂直固定板材试件，而且经过设计的实验装置对板材试件端部的约束不会干扰试验结果。

技术领域

本发明属于材料力学性能测试技术领域，涉及一种用于板材轴压试验的实验装置，该装置能够用于板材轴压试验中固定板材试件，防止试件偏心受压，同时保护板材试件端部，防止板材试件端部屈曲发生于整体屈曲之前。

背景技术

钢、铝、玻璃等材质的板材广泛应用在建筑结构、工业成品的受力构件中，如建筑可应用的玻璃组合柱。板材因其较大的高厚比，板材在受到轴向压力时板材的力学性能主要受屈曲作用的影响，当轴向压力达到屈曲破坏临界点时，板材试件将会发生失稳破坏。所以，研究板材轴向受压时的力学性能对其在生产生活中的有效应用具有重大意义。但是，板材的轴压试验无法像普通形状的试件一样，直接放在压力机操作平台上试验，它需要装置将其固定。目前，对板材轴压试验的试验尚无通用装置，学者们在试验过程中也只是在板材试件端部安放简易的约束装置进行试验。而众多研究表明，板材试件端部的约束装置极大地影响轴压试验的力学结果。比如：(1)约束装置的有效刚度过大，将会在试件底部产生转动约束，使试验结果受到影响；(2)约束装置约束不牢靠会使板材试件端部先于整体发生屈曲破坏，导致试验失败；(3)约束装置无法确保板材试件轴线垂直，会使致板材试件产生偏心受压破坏；(4)约束装置高度太高容易减轻屈曲作用的影响，导致试验结果无效；(5)约束装置无法适用于任意高度、厚度的板材试件，导致实验装置利用率低，造成资源浪费。

因此，需要设计一套新型的板材轴压试验的实验装置，该装置可以垂直固定板材试件，且约束装置不对试验结果产生严重影响，同时制作简单、操作便捷、重复利用率高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种板材构件轴压试验的实验装置。

在一方面，本发明提供了一种板材构件轴压试验的实验装置。所述装置包括：端板、夹紧装置、紧锁装置、上支撑杆以及下支撑杆。

其中所述的端板为矩形钢板，分为上端板与下端板，端板的一个端面与压力机工作面接触，另一个端面与板材试件受压面接触；所述夹紧装置为4条L型钢板，所述上端板上设置2条，所述下端板上设置2条，且所述上端板和下端板上的L型钢板均关于与端板长边平行的轴线对称放置；其中，所述L型钢板一侧翼缘与所述的端板的端面接触，另一侧翼缘与板材试件接触，作为所述夹紧装置的夹板，用于增大板材试件端部的厚度，防止局部屈曲在端部发生，对板材试件形成完整的保护；所述的紧锁装置为一套螺杆-螺母装置，螺母可在螺杆上移动，进而调节松紧；

所述L型钢板与所述的端板的端面接触的一侧翼缘，在相对于所述螺杆焊接在端板上的位置，沿翼缘宽度方向做矩形切口，切口宽度尺寸大于所述端板上焊接的螺杆直径尺寸，以便螺杆穿过；

所述紧锁装置的螺杆为所述的端板上焊接的螺杆，螺杆穿过所述的夹紧装置一侧翼缘的矩形切口，将所述的端板与所述的夹紧装置联接；试验时板材试件的受压面端和底面端的截面形心与所述端板的端面中心重合后，所述的夹紧装置的2个夹板可根据板材试件的厚度调整位置使之与板材试件接触，拧紧所述紧锁装置的螺母可固定所述的夹紧装置，同时使夹板与板材试件紧密接触；

所述的上支撑杆和下支撑杆为钢管，截面形状为圆形或矩形，所述的上支撑杆焊接在上端板端面长边的中点，所述的下支撑杆焊接在下端板端面长边的中点；