[实用新型]一种碳纤维裙板多通道加载试验装置

说明书

本实用新型公开了一种碳纤维裙板多通道加载试验装置，包括用于连接碳纤维裙板的加力钢梁，以及多组与加力钢梁均相连接的载荷加载装置；每组载荷加载装置均包括一端与加力钢梁连接的连接杆，与连接杆另一端连接的作动器，与作动器连接的承力件，以及同时与所有的力传感器连接的PLC控制器。本实用新型设计合理、使用方便，其通过多通道加载载荷的方式对碳纤维裙板进行力学试验，可以尽可能地模拟出真实的工况，从而较为准确地检验碳纤维裙板的力学性能，满足检验需求。因此，本实用新型适于在轨道车辆技术领域中大规模推广应用。

技术领域

本实用新型涉及轨道车辆部件技术领域，具体涉及的是一种碳纤维裙板多通道加载试验装置。

背景技术

目前，轨道车辆车身的裙板大多采用碳纤维材料制成，其具有良好的强度和刚度性能。但因为外部力学环境非常复杂，所以为了检验碳纤维裙板的结构力学性能，以便后续的研究和改进，需要对这种碳纤维裙板进行载荷试验。

现有的针对轨道车辆碳纤维裙板的载荷试验，大多都是单向或双向式的，其并不能很好地对碳纤维裙板在真实工况下的承压性能进行准确的测试，因而不能很好地满足检验的需求。所以，有必要对碳纤维裙板的加载试验方式进行改进。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种碳纤维裙板多通道加载试验装置。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种碳纤维裙板多通道加载试验装置，包括用于连接碳纤维裙板的加力钢梁，以及多组与加力钢梁均相连接的载荷加载装置；每组载荷加载装置均包括一端与加力钢梁连接的连接杆，与连接杆另一端连接的作动器，与作动器连接的承力件，以及同时与所有的力传感器连接的PLC控制器。

具体地，所述作动器包括磁轭，设置在磁轭内的导轨，固定在导轨上的永磁体，与到导轨滑动连接的运动铁芯，以及设置在磁轭内用于配合永磁体操纵运动铁芯往复运动的电磁控制线圈；所述运动铁芯与连接杆连接，所述磁轭固定在承力件上。

优选地，所述永磁体为钕铁硼永磁体。

优选地，所述力传感器为应变管式力传感器、膜片式力传感器或应变梁式力传感器。

进一步地，本实用新型还包括用于对碳纤维裙板进行支撑的支撑架。

优选地，所述PLC控制器的型号为西门子S7-224XP。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型通过设置加力钢梁和多组载荷加载装置，利用加力钢梁固定待测的碳纤维裙板，多组作动器按照预先设置的载荷谱逐级加载到裙板的使用载荷、设计载荷，测量裙板的应变、位移，测试裙板的强度；而刚度试验则加载到裙板的使用载荷，并重复几次，测量裙板的变形，测试裙板的刚度特性。如此一来，通过作动器施加的载荷力(经由连接杆拉加力钢梁)，可实现预定的碳纤维裙板轴压、弯矩或集中力试验。

(2)传统的作动器，例如电磁作动器，是由电磁铁作为主体机构，依靠电磁铁的电磁吸力产生动作实现运动铁芯运动的。但是这种运动只有单向的，回程时需要采用差动式结构实现，结构设计上较为复杂，而本实用新型所设计的作动器，通过设置永磁体，利用永磁体与电磁控制线圈各自产生的磁场的相互作用，可以使磁场对运动铁芯产生吸力或斥力，从而操纵运动铁芯往复运动，如此一来，在满足碳纤维裙板载荷加载试验的前提下，该种作动器不仅结构设计及控制方式简单，而且成本低廉。

(3)本实用新型设计合理、使用方便，其通过多通道加载载荷的方式对碳纤维裙板进行力学试验，可以尽可能地模拟出真实的工况，从而较为准确地检验碳纤维裙板的力学性能，满足检验需求。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。