[实用新型]用于结构压缩试验的加载装置

说明书

结构压缩试验加载装置，包括底座、加载系统和约束系统，其中，约束系统包括被加载系统驱动在压缩方向上平移的作动部件以及固定在底座上的固定部件，作动部件与固定部件之间的相对侧上分别安装有第一加载端支架和第二加载端支架，用于限制置于第一加载端支架与第二加载端支架之间的试验件的加载端的运动，约束系统还包括侧边简支约束支架和侧边简支约束滚针，其中，侧边简支约束支架设置于试验件两侧，从而通过与侧边简支约束滚针之间的滚动配合而实现对试验件的侧边的简支约束。

技术领域

本实用新型属于航空结构强度测试技术领域，涉及一种用于结构压缩试验的加载装置，所述结构例如是航空领域中使用的蜂窝壁板结构。

背景技术

飞机机身、机翼以及尾翼等部件均以加筋壁板和蜂窝壁板结构为主。壁板结构在压缩载荷作用下的破坏模式较多，有整体屈曲、局部屈曲、压损破坏等，这些破坏模式跟壁板的边界约束方式紧密相关。

简支与固支是目前壁板结构工程分析方法、有限元分析方法中所采用的主要的边界约束形式，在分析时这两种约束方式均较容易实现。在本文中，“简支”作为一种边界约束方式的力学术语，意味着约束仅限制平移，而不限制转动，即支撑端不承受弯矩。相对地，“固支”则意味着平移和转动均被限制，即支撑端可以承受弯矩。然而，要在实际试验过程中实现理论状态下的简支、固支的约束方式比较困难。

试验边界模拟一直是试验技术领域重点关心和急于解决的难题。在壁板结构的压缩试验时，设计出满足试验边界要求的试验装置面临很大的挑战。

现有试验装置已经很好地实现了固支约束方式的模拟，固支约束一般通过两排螺栓将试验件加载端与试验夹具连接来模拟(CN102288483)；对于简支一般通过滚针来约束加载端的平移自由度，而放开转动自由度(CN102288483)。但是上述研究均只考虑的加载端的固支、简支约束，而未考虑对试验件侧边的约束，从而与试验件实际受载情况存在一定区别，无法精确反映试验件的真实受力状态。

现有的压缩试验机还存在试验件尺寸匹配的问题，采购对应试验件尺寸的压缩试验机成本高。

实用新型内容

为了在壁板试验过程中模拟侧边简支约束，并且实现加载端简支/固支约束可变换，设计了这套壁板压缩试验的加载装置，同时本实用新型采用了作动筒拉伸的形式来实现对壁板的施压均匀的压缩载荷。

本实用新型的第一目的在于设计一种结构压缩试验的加载装置，该加载装置可用于模拟侧边简支。

本实用新型的第二目的在于设计一种结构压缩试验的加载装置，该加载装置可实现加载端简支与固支之间的变换。

本实用新型的第三目的在于设计一种结构压缩试验的加载装置，该加载装置利用作动筒的拉伸作用来施加载荷，从而实现对壁板试验件的压缩加载。

为此，本实用新型提供了一种结构压缩试验加载装置，包括底座、加载系统和约束系统，其中，

所述约束系统包括被所述加载系统驱动在压缩方向上平移的作动部件以及固定在所述底座上的固定部件，所述作动部件与所述固定部件之间的相对侧上分别安装有第一加载端支架和第二加载端支架，用于限制置于所述第一加载端支架与所述第二加载端支架之间的试验件的加载端的运动，其特征在于，

所述约束系统还包括侧边简支约束支架和侧边简支约束滚针，其中，所述侧边简支约束支架设置于所述试验件两侧，从而通过与所述侧边简支约束滚针之间的滚动配合而实现对所述试验件的侧边的简支约束。

根据本实用新型的优选实施例，所述第一加载端支架和所述第二加载端支架为端部固支夹具或端部简支夹具。

根据本实用新型的优选实施例，所述端部简支夹具包括简支端头和简支端头支撑件，所述简支端头支撑件用于将所述简支端头连接至所述作动部件或所述固定部件，所述简支端头能够绕所述简支端头支撑件转动，从而实现对所述试验件的加载端的简支约束。