一种船舶箱型梁模型极限强度试验装置及方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115931320A(43)申请公布日2023.04.07(21)申请号202211345191.6(22)申请日2022.10.31(71)申请人武汉理工大学地址430070湖北省武汉市洪山区珞狮路122号(72)发明人乐京霞房璇宋召军胡康徐志亭(74)专利代理机构武汉开元知识产权代理有限公司42104专利代理师刘琳(51)Int.Cl.G01M13/00(2019.01)权利要求书2页说明书5页附图4页(54)发明名称一种船舶箱型梁模型极限强度试验装置及方法(57)摘要本发明涉及一种船舶箱型梁模型极限强度试验装置及方法，该装置包括一个大门架、两个小门架、加载装置、测量装置和两个支撑段箱型梁；两个小门架以大门架为中心对称布置，加载装置固定在大门架的第一横梁上，加载装置包括疲劳试验机和压头，测量装置包括应变片和百分表，两个支撑段箱型梁中间设置有实验段箱形梁，可以通过替换试验段箱型梁，进行不同规格的箱型梁结构试验，实现了试验的重复性。CN115931320ACN115931320A权利要求书1/2页1.一种船舶箱型梁模型极限强度试验装置，该装置包括一个大门架(1)、两个小门架(2)、加载装置(3)、测量装置和两个支撑段箱型梁(5)；所述大门架包括两个第一立柱(102)和一个第一横梁(101)，所述第一横梁(101)连接于两个第一立柱(102)之间；所述小门架(2)包括两个第二立柱(202)和一个第二横梁(201)，所述第二横梁(201)连接于两个第二立柱(202)之间；两个所述小门架(2)相对于大门架(1)对称布置，所述两个支撑段箱型梁(5)沿水平方向设置且与第一横梁(101)垂直，所述两个支撑段箱型梁(5)的一端分别放置在所述两个大门架(2)的第二横梁(201)下方，所述两个支撑段箱型梁(5)的另一端之间夹设有实验段箱型梁(8)，所述第一横梁(101)通过所述加载装置(3)与所述两个支撑段箱形型梁(5)连接，所述支撑段箱型梁(5)远离实验型段箱型梁(8)的下端面装有圆柱结构(6)，所述圆柱结构(6)下方设有底座(9)，所述圆柱结构(6)与底座(9)铰接，远离所述实验型段箱型梁(8)的上端面放有半圆柱结构(4)，所述半圆柱结构(4)的弧面与所述第二横梁(201)下端面接触。2.根据权利要求1所述一种船舶箱型梁模型极限强度试验装置，其特征在于：所述加载装置(3)包括疲劳试验机(301)和压头(302)，疲劳试验机(301)的尾端部通过螺栓固定在所述第一横梁(101)下端面，所述压头(302)安装在所述疲劳试验机(301)顶部。3.根据权利要求2所述一种船舶箱型梁模型极限强度试验装置，其特征在于：所述一种船舶箱型梁模型极限强度试验装置还包括加载环(7)，所述两个支撑段箱型梁(5)上均套装有所述加载环(7)，所述压头(302)为长立方体结构，所述压头(302)的两端分别与两个加载环(7)固定连接。4.根据权利要求1所述一种船舶箱型梁模型极限强度试验装置，其特征在于：所述实验段箱型梁(8)内部设有多个实验段箱体加强筋(9)。5.根据权利要求4所述一种船舶箱型梁模型极限强度试验装置，其特征在于：所述测量装置括应变片和百分表，应变片主要布置于所述试验段箱型梁(8)的中部顶板(801)、舷侧板(802)、底板(803)和所述加强筋(804)上；所述百分表布置于所述试验段箱型梁(8)背向所述加载装置(3)的一侧。6.根据权利要求1所述一种船舶箱型梁模型极限强度试验装置，其特征在于：所述实验段箱型梁(8)的两端端面分别与所述两个支撑段箱型梁(5)的另一端螺栓连接。7.一种船舶箱型梁模型极限强度试验方法，所述试验方法基于权利要求1～6中任一项所述的一种船舶箱型梁模型极限强度试验装置实现，其特征在于，所述试验方法包括如下步骤：步骤1)，将所述第一横梁(101)通过固定螺栓固定在两根第一立柱(102)中间形成大门架(1)，将所述加载装置(3)的固定在第一横梁(101)的正下方；步骤2)，将所述试验段箱型梁(8)的外延伸面和支撑段箱型梁(5)的外延伸面通过螺栓连接，将所述加载装置(3)与支撑段箱型梁(5)连接，所述试验段箱型梁(8)位于加载装置(3)几何中心正下方，将两个所述圆柱结构(6)以大门架(1)为中心对称布置在两侧，两个所述支撑段箱型梁(5)的尾端分别搭在已经对称布置好的圆柱结构(6)上，在所述支撑段箱型梁(5)的尾端顶部放置半圆柱结构(4)；步骤3)，将所述第二横梁(201)通过固定螺栓固定在两根第二立柱(202)中间形成小门架(2)，使所述第二横梁(201)紧压半圆柱结构(4)；2CN115931320A权利要求书2/2页步骤4)，通过加载装置(3)和支撑段箱型梁(5)向试验段箱