[发明专利]一种预加轴力、弯矩的冲击实验方法

摘要

本发明公开了一种预加轴力、弯矩的冲击实验方法，该方法所采用的固定装置包括刚性底座、滑动端荷载施加组件、固定端荷载施加组件、摆锤、试件、数据采集系统和计算机终端共7部分，其关键技术点在于，经气动装置驱动的加载压头嵌入可灵活调整偏心距的齿形轨道压缩试件，实现多种初始轴力和弯矩工况组合；冲击实验时，瞬时冲击力导致试件侧向变形并引发轴向收缩，气动装置活塞伸长，持续施加渐弱的轴力和弯矩直至构件失效，准确模拟结构倒塌过程中内力的实际演化规律；与此同时，数据采集系统实时记录荷载、位移变化和试件构型演变过程，为评估试件的抗倒塌能力及建立准确的力学分析模型提供数据支持。

主权项

1.一种预加轴力、弯矩的冲击实验方法，其特征在于，采用预加轴力、弯矩的试件固定装置，该装置包括：刚性底座、滑动端荷载施加组件、固定端荷载施加组件、摆锤、试件、数据采集系统和计算机终端，其特征在于，所述刚性底座包括滑动端刚性底座和固定端刚性底座，所述滑动端荷载施加组件连接于所述滑动端刚性底座，所述滑动端荷载施加组件包括滑动轴力施加组件、滑动弯矩施加组件、气体充压系统和气动加载组件，所述气动加载组件正前端通过高强螺栓顺次固定所述滑动轴力施加组件和滑动弯矩施加组件，所述固定端荷载施加组件固定在所述固定端刚性底座上；该实验方法包括以下步骤：/n第一步，根据试件长度调整滑动端荷载施加组件及固定端荷载施加组件的位置，将试件两端分别固定于两端加载组件的夹具上；/n第二步，根据预加轴力和弯矩数值，计算试件两端偏心距，并据此调节两端荷载施加组件的刀形加载压头在齿形滑道上的位置；/n第三步，开启动态采集仪、压力传感器、位移计和计算机终端，计算机终端开始实时记录并显示试件端部所受压力及端部轴向位移；打开止回阀，根据试验所需轴力及弯矩设定气体充压系统的目标充压水平并启动设备开始充压，气缸内压强达到目标压强时气体充压系统自动停止充压并维持气缸内压力值保持不变，关闭止回阀，充压结束，即完成试件的预加载；/n第四步，开启非接触式应变位移测量仪及计算机终端，计算机终端开始实时记录并显示试件中部挠度，调节摆锤至目标高度，释放摆锤，摆锤完成对试件的冲击，同时数据采集系统将整个冲击过程中试件所受外部压力、轴向位移和试件中部挠度实时记录、显示于计算机终端，并根据轴力及弯矩公式将试件轴线方向任意位置的轴力及端部弯矩同步实时显示于计算机终端；/n第五步，打印输出试验数据，关闭设备，拆卸冲击后的试件。/n