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剪切試驗機
一、剪切試驗機介紹：
現(xiàn)有試驗主要針對機翼或機身的加筋壁板結(jié)構(gòu)，通過對壁板結(jié)構(gòu)在壓縮和剪切載荷下的屈曲、破壞試驗，測量屈曲載荷、破壞載荷。壓縮試驗一般采用對試驗件兩端施加壓縮載荷的方法來實現(xiàn)；而剪切試驗由于其受力的特殊性，無法直接對試驗件施加純剪切載荷，因此需要設(shè)計的試驗夾具。
二、剪切試驗機特點：
1、如何產(chǎn)生純剪是剪切試驗的難點。目前加筋平板純剪載荷的施加一般采用對角拉伸的形式，即通過一個矩形的試驗夾具，在對角線上的兩個點施加拉伸載荷，通過夾具的轉(zhuǎn)換，形成加筋平板四邊的剪切載荷，從而保證試驗件的純剪受力狀態(tài)。對于尺寸較大蒙皮較厚的加筋壁板結(jié)構(gòu)，其剪切失穩(wěn)臨界載荷很大，需要大噸位的拉伸試驗機來進(jìn)行試驗。而目前，由于制造及實現(xiàn)方式上的差異性，大部分強度實驗室沒有大噸位的拉伸試驗機，只有大噸位的壓縮試驗機。
2、為了利用現(xiàn)有的大噸位壓縮試驗機對加筋壁板進(jìn)行剪切試驗，實用新型了這套試驗加載設(shè)備。本實用新型采用如下技術(shù)方案：本實用新型所述的一種航空結(jié)構(gòu)的拉剪試驗加載裝置，包括上梁，立柱，底座；所述的底座上端布置立柱，立柱頂端布置上梁；還包括壓板，壓桿，上十字型接頭，夾具，下十字型接頭，下梁；所述的壓桿布置在立柱之間且上端延伸出上梁，立柱頂端布置壓板底端布置下梁，上梁的底端壓桿之間布置上十字型接頭，壓桿之間的下梁的上端布置下十字型接頭，上十字型接頭與下十字型接頭之間布置夾具。
3、本實用新型所述的航空結(jié)構(gòu)的拉剪試驗加載裝置，所述夾具由四條夾板組成，四條夾板相互鉸接形成可活動的四邊形結(jié)構(gòu)，其中兩個相對的鉸接端分別與上十字型接頭與下十字型接頭鉸接，上十字型接頭(4)、下十字型接頭(7)分別與上梁(3)、下梁(9)鉸接，鉸接處都間隙配合。
4、有益效果本實用新型提供的試驗加載設(shè)備可以將壓縮試驗機的壓力轉(zhuǎn)化為試驗件的拉力或通過夾具的作用實現(xiàn)試驗件的剪力，可用于加筋壁板及類似結(jié)構(gòu)的拉伸或剪切試驗，而不需單獨配備專門的大載荷拉伸試驗機。如圖2所示，用螺栓將加筋壁板試驗件11與夾具5固定。如圖l所示，上十字型接頭4的單耳片通過螺栓和螺母與上梁3相連接，單耳片與上梁采用間隙配合；夾具5的上加載端通過螺栓和螺母與上十字型接頭4的雙耳片相連接，上接頭雙耳片與夾具采用間隙配合；下十字型接頭7的單耳片通過螺栓和螺母與下梁9相連接，單耳片與上梁采用間隙配合；夾具5的下加載端通過螺栓和螺母與下十字型接頭7的雙耳片相連接，下接頭雙耳片與夾具采用間隙配合。以上間隙配合均為了保證夾具在加載過程中保持純拉伸狀態(tài)。立柱6與底座10焊接固定，上梁3與立柱6焊接固定。下梁9通過四個傳力螺母8與壓桿2進(jìn)行固定連接。壓桿2通過螺釘與壓板l進(jìn)行固定連接。
三、剪切試驗機裝置說明：
1、這里將利用附圖l所示的試驗加載設(shè)備來說明加筋壁板的剪切試驗工作過程。附圖l所示當(dāng)試驗機對壓板l施加壓力時，壓桿2往下運動，并通過傳力螺母8帶動下梁9向下運動。由于下十字型接頭7與下梁9相連接，因此拉動下十字型接頭7向下運動。而上十字型接頭4與上梁3相連，上梁3由于立柱6的支撐而保持固定，故上十字型接頭4沒有平動位移。這樣上十字型接頭4和下十字型接頭7之間就產(chǎn)生了相對位移。由于夾具5與上十字型接頭4、下十字型接頭7相連接，從而在夾具5的上下加載端之間產(chǎn)生拉伸載荷。而夾具5將拉伸載荷轉(zhuǎn)換成剪切載荷傳給試驗件11，實現(xiàn)試驗件純剪切載荷的施加。試驗中，上十字型接頭4與上梁3之間、下十字型接頭7與下梁9之間、夾具5與上十字型接頭4和下十字型接頭7之間為鉸接并保證間隙配合，可以轉(zhuǎn)動，從而保證了夾具在加載過程中保持純拉伸狀態(tài)。
2、為了更清楚地理解本實用新型，下面對使用本實用新型一試驗加載設(shè)備進(jìn)行的試驗過程作進(jìn)一步闡述說明：試驗件采用加筋壁板結(jié)構(gòu)，通過螺栓與夾具相連。夾具必須保證有足夠的強度和剛度以保證試驗件破壞前，夾具不會出現(xiàn)變形。試驗件與夾具連接時每個螺栓上的螺帽的松緊情況必須保持一致。
3、試驗中主要通過壓板與壓桿來傳遞載荷，壓板通過螺釘與壓桿相連。當(dāng)壓板受到壓縮試驗機的壓力時，載荷通過壓桿與傳力螺帽的連接傳遞給下梁，從而帶動下接頭運動，實現(xiàn)載荷的施加。
4、壓縮試驗機對壓板施加壓力，加載時采用載荷控制，緩慢加載，直至試件剪切破壞。當(dāng)載荷出現(xiàn)明顯下降時，說明結(jié)構(gòu)已經(jīng)發(fā)生屈曲破壞了，此時可以得到試件的屈曲載荷，繼續(xù)加載直到試件無法承載時，得到的zui高載荷即為試件的剪切破壞載荷。