一种连接结构耐久性试验装置及其试验方法制造方法及图纸

本申请提供一种连接结构耐久性试验装置及其试验方法，其中连接结构耐久性试验装置包括：架体，架体底部具有承载基座，顶部设有连接筋，承载基座和连接筋设有第一空间；连接筋上贯穿设有连接结构；风力模拟机构，风力模拟机构设于第一空间内，与连接结构连接，风力模拟机构可用于向连接结构提供脉动风压；重力模拟机构，重力模拟机构设于承载基座上，一端与连接结构连接，重力模拟机构用于模拟在实际应用中所承受的重力恒定均布载荷；控制机构，控制机构用于驱动风力模拟机构动作，并记录试验时间；通过模拟连接结构在实际使用时的受力情况，获得连接结构的耐受性，为基础建设提供了依据，提高了基础建设的稳定性。提高了基础建设的稳定性。提高了基础建设的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种连接结构耐久性试验装置及其试验方法


[0001]本申请涉及换热器力学试验仿真
，具体涉及一种连接结构耐久性试验装置及其试验方法。

技术介绍

[0002]随着科技的发展，超重力离心模拟装置成为世界领先、应用范围最广的超重力多科学综合试验平台，此装置中包括固定墙，以及与固定墙连接的真空容器，真空容器内有温度要求，在真空容器内设有超大型的离心风机，真空容器和固定墙连接的支承节点为连接固定墙的连接筋和真空容器连接骨架的连接螺栓；此连接螺栓承受连接骨架的重力和离心风机的风压，若在安装前了解连接螺栓的使用寿命尤为重要。

技术实现思路

[0003]鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，本申请旨在提供一种连接结构耐久性试验装置及其试验方法。
[0004]第一方面，本申请提出一种连接结构耐久性试验装置，所述连接结构用于连接骨架和连接筋，所述试验装置包括：
[0005]架体，所述架体底部具有承载基座，所述架体顶部设有所述连接筋，所述承载基座和所述连接筋之间形成第一空间；所述连接筋上贯穿设有所述连接结构，所述连接结构的延伸方向为第一方向；
[0006]风力模拟机构，所述风力模拟机构设于所述第一空间内，与所述连接结构连接，所述风力模拟机构可用于向所述连接结构提供脉动风压；
[0007]重力模拟机构，所述重力模拟机构设于所述承载基座上，一端与所述连接结构连接，所述重力模拟机构用于模拟在实际应用中所承受的重力恒定均布载荷；
[0008]控制机构，所述控制机构与所述风力模拟机构电连接，所述控制机构用于驱动所述风力模拟机构动作，并记录试验时间。
[0009]根据本申请实施例提供的技术方案，还包括设于所述第一空间内的与所述连接结构连接的C型垫片，所述C型垫片远离所述连接结构端连接有简化模拟机构，所述简化模拟机构远离所述C型垫片端连接有所述风力模拟机构；所述简化模拟机构用于模拟所述连接骨架。
[0010]根据本申请实施例提供的技术方案，所述简化模拟机构远离所述C型垫片端连接有铰接组件，所述铰接组件远离所述C型垫片端与所述风力模拟机构铰接，所述铰接组件用于消除附加弯矩。
[0011]根据本申请实施例提供的技术方案，所述铰接组件包括：
[0012]第一连接件，所述第一连接件设于所述风力模拟机构靠近所述铰接组件端，所述第一连接件内具有第二空间，且所述第一连接件上设有与所述第二空间连通的第一通孔，所述第一通孔的轴线方向为第二方向，所述第二方向与所述第一方向垂直；
[0013]第二连接件，所述第二连接件设于所述第二空间内，所述第二连接件上设有第二通孔，所述第二通孔的轴线方向为所述第二方向；
[0014]第一固定件，所述第一固定件贯穿所述第一通孔和所述第二通孔，将所述第一连接件和所述第二连接件固定。
[0015]根据本申请实施例提供的技术方案，所述重力模拟机构包括设于所述承载基座上的第一支架，所述第一支架的延伸方向为所述第一方向，所述第一支架远离所述承载基座的顶端沿第三方向设有两个第一夹持件，所述第三方向与所述第二方向和所述第一方向垂直；两个所述第一夹持件之间设有第一转动件，所述第一转动件两端与所述第一夹持件可转动连接，所述第一转动件的轴线方向为所述第三方向，所述第一转动件远离所述承载基座侧设有连接绳，所述连接绳的一端与所述简化模拟机构连接，另一端与砝码连接，所述砝码设于所述第一空间外。
[0016]根据本申请实施例提供的技术方案，所述风力模拟机构为电磁式振动台。
[0017]第二方面，本申请提出一种以上所述的连接结构耐久性试验装置的试验方法，包括如下步骤：
[0018]设定预设寿命时长；
[0019]构建寿命时长转换模型，所述寿命时长转换模型用于消除金属结构的疲劳损伤；
[0020]将所述预设寿命时长输入至所述寿命时长转换模型，得到第一寿命时长；
[0021]构建频率加速模型，所述频率加快模型用于以频率加速试验进程；
[0022]将所述第一寿命时长输入至所述频率加速模型，得到第二寿命时长；
[0023]构建幅值加速模型，所述幅值加速模型用于以幅值强化加速试验进程；
[0024]将所述第二寿命时长输入至所述幅值加速模型，得到第三寿命时长；
[0025]装配所述试验装置；
[0026]启动所述风力模拟机构，所述风力模拟机构的作用时长为所述第三寿命时长；
[0027]到达所述第三寿命时长时，观察所述连接结构状态，若所述连接结构无损坏，则代表所述连接结构的寿命可为所述预设寿命时长。
[0028]根据本申请实施例提供的技术方案，所述寿命时长转换模型如下式所示：
[0029][0030]其中，T
R
为所述第一寿命时长，T0为所述预设寿命时长，r为置信度，R(T0)为所述预设寿命时长T0内的可靠度，m为威布尔分布的形状参数，n为试验样本量。
[0031]根据本申请实施例提供的技术方案，所述频率加速模型如下式所示：
[0032][0033]其中，T
f
为所述第二寿命时长，w
R
为未加速前的动响应频率，w
f
加速后的频率。
[0034]根据本申请实施例提供的技术方案，所述幅值加速模型如下式所示：
[0035][0036]其中，T
S
为所述第三寿命时长，A为试验加速因子。
[0037]综上所述，本申请提出一种连接结构耐久性试验装置，通过设置具有承载基座的架体，连接结构设于架体顶部的连接筋上，再连接筋和承载基座之间设有用于向连接结构提供脉动风压的风力模拟机构，并在承载基座上设置对连接结构施加重力恒定均布荷载的重力模拟机构；试验装置还包括与风力模拟机构电连接的控制机构，控制机构用于控制风力模拟机构动作，使用时，在风力模拟机构和重力模拟机构的双重作用下，模拟实际使用过程中的受力情况，在试验时间内观察连接结构的状态，来判断连接结构的使用寿命，从而得到连接结构的耐久性，本申请通过模拟连接结构在实际使用时的受力情况，获得连接结构的耐受性，为基础建设提供了依据，提高了基础建设的稳定性。
附图说明
[0038]图1为本申请实施例提供的一种连接结构耐久性试验装置的结构示意图；
[0039]图2为本申请实施例提供的一种连接结构耐久性试验装置的侧视图；
[0040]图3为本申请实施例提供实际应用中连接螺栓连接连接骨架和连接筋的结构示意图；
[0041]图4为本申请实施例提供的试验装置试验方法的流程图。
[0042]图中所述文字标注表示为：
[0043]1、连接结构；11、第一连接结构组；12、第二连接结构组；13、螺母；2、架体；21、承载基座；22、第一空间；23、斜向支架；3、连接筋；4、风力模拟机构；5、重力模拟机构；51、第一支架；52、第一夹持件；53、第一转动件；6、C型垫片；61、第一垫片；62、第二垫片；7、简化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种连接结构耐久性试验装置，所述连接结构(1)用于连接骨架(9)和连接筋(3)，其特征在于，包括：架体(2)，所述架体(1)底部具有承载基座(21)，所述架体(2)顶部设有所述连接筋(3)，所述承载基座(21)和所述连接筋(3)之间形成第一空间(22)；所述连接筋(3)上贯穿设有所述连接结构(1)，所述连接结构(1)的延伸方向为第一方向；风力模拟机构(4)，所述风力模拟机构(4)设于所述第一空间(22)内，与所述连接结构(1)连接，所述风力模拟机构(4)可用于向所述连接结构(1)提供脉动风压；重力模拟机构(5)，所述重力模拟机构(5)设于所述承载基座(21)上，一端与所述连接结构(1)连接，所述重力模拟机构(5)用于模拟在实际应用中所承受的重力恒定均布载荷；控制机构，所述控制机构与所述风力模拟机构(4)电连接，所述控制机构用于驱动所述风力模拟机构(4)动作，并记录试验时间。2.根据权利要求1所述的连接结构耐久性试验装置，其特征在于：还包括设于所述第一空间(22)内的与所述连接结构(1)连接的C型垫片(6)，所述C型垫片(6)远离所述连接结构(1)端连接有简化模拟机构(7)，所述简化模拟机构(7)远离所述C型垫片(6)端连接有所述风力模拟机构(4)；所述简化模拟机构(4)用于模拟所述连接骨架(9)。3.根据权利要求2所述的连接结构耐久性试验装置，其特征在于：所述简化模拟机构(7)远离所述C型垫片(6)端连接有铰接组件(8)，所述铰接组件(8)远离所述C型垫片(6)端与所述风力模拟机构(4)铰接，所述铰接组件(8)用于消除附加弯矩。4.根据权利要求3所述的连接结构耐久性试验装置，其特征在于：所述铰接组件(8)包括：第一连接件(81)，所述第一连接件(81)设于所述风力模拟机构(4)靠近所述铰接组件(8)端，所述第一连接件(81)内具有第二空间，且所述第一连接件(81)上设有与所述第二空间连通的第一通孔，所述第一通孔的轴线方向为第二方向，所述第二方向与所述第一方向垂直；第二连接件(82)，所述第二连接件(82)设于所述第二空间内，所述第二连接件(82)上设有第二通孔，所述第二通孔的轴线方向为所述第二方向；第一固定件(83)，所述第一固定件(83)贯穿所述第一通孔和所述第二通孔，将所述第一连接件(81)和所述第二连接件(82)固定。5.根据权利要求2所述的连接结构耐久性试验装置，其特征在于：所述重力模拟机构(5)包括设于所述承载基座(21)上的第一支架(5...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏新明，刘大志，周原，宋超，陈卓，马腾飞，李树鹏，王亚南，唐学伟，
申请(专利权)人：北京卫星环境工程研究所，
类型：发明
国别省市：