一种可施加轴向预张力的疲劳试验装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107843422A(43)申请公布日2018.03.27(21)申请号201711340248.2(22)申请日2017.12.14(71)申请人大连科迈尔防腐科技有限公司地址116000辽宁省大连市高新园区黄浦路537号泰德大厦1008室(72)发明人宋世德刘磊(74)专利代理机构大连至诚专利代理事务所(特殊普通合伙)21242代理人杨威涂文诗(51)Int.Cl.G01M13/00(2006.01)G01N3/32(2006.01)G01N3/02(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图3页(54)发明名称一种可施加轴向预张力的疲劳试验装置及方法(57)摘要本发明公开了一种可施加轴向预张力的疲劳试验装置及方法，该装置包括疲劳加载装置、作动器、第一连接件、试件固定支撑装置、试件、第二连接件、力传感器、轴向加力装置和轴向加力固定支撑装置；试件的一端通过第一连接件与疲劳加载装置连接，疲劳加载装置在作动器的作用下往复运动；试件的另一端通过第二连接件与力传感器相连，力传感器与轴向加力装置相连；当作动器无动力输出时，疲劳加载装置的轴线、试件轴线和轴向加力装置的轴线位于同一直线上，并与水平面平行。通过该装置，可同时提供轴向预张力和疲劳载荷，并且该装置整体结构简单、测量方便，可提高交变荷载频率。CN107843422ACN107843422A权利要求书1/2页1.一种可施加轴向预张力的疲劳试验装置，其特征在于，包括疲劳加载装置、作动器、第一连接件、试件固定支撑装置、试件、第二连接件、力传感器、轴向加力装置和轴向加力固定支撑装置；所述试件通过所述试件固定支撑装置被固定；所述轴向加力装置通过所述轴向加力固定支撑装置固定；所述试件的一端通过所述第一连接件与所述疲劳加载装置连接，所述疲劳加载装置在所述作动器的作用下往复运动；所述试件的另一端通过所述第二连接件与所述力传感器相连，所述力传感器与所述轴向加力装置相连；当所述作动器无动力输出时，所述疲劳加载装置的轴线、所述试件轴线和所述轴向加力装置的轴线位于同一直线上，并与水平面平行。2.根据权利要求1所述的一种可施加轴向预张力的疲劳试验装置，其特征在于，所述疲劳加载装置包括滑箱和滑车，所述滑箱为箱体结构，其前侧面中心位置开有纵向的滑车伸出缝，上侧面为可拆卸的挡板，在前侧面内部设有两条关于滑车伸出缝对称的滑轨；所述滑车包括滑车主体和滑轮，在所述滑车主体的中心安装有垂直于所述滑车主体平面的水平伸出杆，所述滑车主体通过所述滑轮与所述滑轨紧密结合，所述水平伸出杆通过所述滑车伸出缝伸出所述滑箱，并与试件相连。3.根据权利要求2所述的一种可施加轴向预张力的疲劳试验装置，其特征在于，所述滑车主体为工字框架，所述滑轮的数量为四个，所述四个滑轮分别通过轴承安装在所述工字框架的四个端点。4.根据权利要求2所述的一种可施加轴向预张力的疲劳试验装置，其特征在于，所述滑箱的后侧面为方形盲板法兰，其尺寸大于所述滑箱的前侧面。5.根据权利要求2所述的一种可施加轴向预张力的疲劳试验装置，其特征在于，所述滑轨的横截面为凸出圆弧，所述滑轮与所述滑轨接触的表面为凹陷圆弧，所述滑轨与所述滑轮相匹配；或所述滑轨的横截面为凹陷圆弧，所述滑轮与所述滑轨接触的表面为凸出圆弧，所述滑轨与所述滑轮相匹配。6.根据权利要求2所述的一种可施加轴向预张力的疲劳试验装置，其特征在于，所述作动器与所述水平伸出杆相连接。7.根据权利要求1或2所述的一种可施加轴向预张力的疲劳试验装置，其特征在于，所述疲劳加载装置还与位移计相连接。8.根据权利要求7所述的一种可施加轴向预张力的疲劳试验装置，其特征在于，所述位移计与所述水平伸出杆相连接。9.一种利用权利要求1～8所述的装置进行可施加轴向预张力的疲劳试验方法，其特征在于，包括S1：将试件安装在试件固定支撑装置上；S2：利用轴向加力装置对试件施加一定值的轴向预张力；S3：给定试件的弯矩幅值及载荷循环次数；S4：根据轴向预张力、试件的弯矩幅值、试件尺寸及作动器的位置，计算作动器的行程，对试件施加弯矩；2CN107843422A权利要求书2/2页S5：按步骤S4得到的作动器的行程设置作动器，并设置作动器的频率，通过作动器驱动疲劳加载装置，进行疲劳试验。10.根据权利要求9所述的一种可施加轴向预张力的疲劳试验方法，其特征在于，步骤S4中，所述作动器的行程的计算公式为：其中，v为作动器的行程，M为辅助阳极固定端的弯矩幅值，F为施加的预张力大小，L1为辅助阳极长度，L2为辅助阳极未固定端至作动器的长度。3CN107843422A说明书1/4页一种可施加轴向预张力的疲劳试验装置及方法技术领域[0001]本发明涉及疲劳试验领域，更具体地，涉及一种可施加