一种可装配式多通道协同加载试验装置

本申请涉及多种材料力学性能测试设备，具体而言，涉及一种可装配式多通道协同加载试验装置。

背景技术：

1、复合材料凭借合理的结构设计，突破单一材料的性能局限，展现出优异的综合力学特性，因此在航空航天、汽车工业、运动器材等多个领域得到广泛且重要的应用，随着复合材料应用场景的持续拓展，其力学性能的精确测试成为保障工程化应用安全性、可靠性的核心前提，直接影响相关产品的设计优化与质量管控；

2、然而，现有复合力学性能测试所采用的夹具为固定式结构，采用一对一的定制化设计，仅能适配特定型号、尺寸的作动装置或固定规格的试件，无法灵活应对不同形状、尺寸或受力要求的多样化测试需求，由于结构固定、灵活性差，面对不同测试任务时，需频繁进行整体更换或复杂调整，大幅降低试验效率；

3、基于此，亟需一种可装配式多通道协同加载试验装置。

技术实现思路

1、本申请旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

2、为此，本申请提供了一种可装配式多通道协同加载试验装置，能够适应不同试件的试验工装，并且通过支撑框架形状的自平衡结构形成力流循环，提高试验精度。

3、本申请提供的可装配式多通道协同加载试验装置，包括固定机构、支撑框架、紧固组件、夹具组件和液压加载机构。其中，固定机构，嵌入地基内，用于固定并支撑试件；支撑框架，装配于所述固定机构上，呈“#”型自平衡结构，可形成封闭力流循环；紧固组件，设置在所述支撑框架上，用于实现所述支撑框架的快速精准紧固；夹具组件，可拆卸式装配于所述支撑框架上，其包括可更换式上部夹具，所述上部夹具的内腔形状与所述试件外形相适配；液压加载机构，包括四个高精度加载通道，多个所述加载通道分别与所述夹具组件的不同加载点连接，实现对方向荷载的同步协同加载。

4、在一些实施例中，所述固定机构包括：下部固定底座，所述试件设置在所述下部固定底座上；两个下部固定螺栓，对称穿设于所述下部固定底座上。

5、在一些实施例中，所述夹具组件包括：两个受拉螺栓，对称穿设于所述上部夹具上，且两个所述受拉螺栓分别与对应所述下部固定螺栓呈同轴心线分布；两个螺母，分别螺纹连接于每一所述受拉螺栓上；两个圆形承压垫片，套设于对应所述受拉螺栓上，并贴合所述螺母底部；多个方形承压垫片，均匀竖直分布套设于对应所述受拉螺栓上；多个滑动滚轴，均匀分布于两个竖直所述方形承压垫片之间；两个纵向承压垫片，对称设置在所述上部夹具纵向两侧；两个侧向承压垫片，对称设置在所述上部夹具侧向两侧。

6、在一些实施例中，所述支撑框架包括：两个下部长纵梁，对称设置在所述上部夹具两侧；两个工型横梁，对称套设于两个所述下部长纵梁上；两个顶部短纵梁，分别套设于每一所述受拉螺栓上，所述顶部短纵梁的顶部与所述方向承压垫片的底部抵接，且其两侧底部与两个所述工型横梁的顶部抵接；辅助短纵梁，固定设置在其一所述下部长纵梁的底部；横向承载垫块，设置在所述辅助短纵梁一侧并延伸至所述下部固定底座上。

7、在一些实施例中，所述紧固组件包括：多个第一插销孔洞，沿长度方向均匀间隔贯穿开设于每一所述工型横梁上；多个第二插销孔洞，沿长度方向均匀间隔贯穿开设于每一所述下部长纵梁上；多个第一固定插销，穿设于对应所述第一插销孔洞上并延伸至所述下部长纵梁的第二插销孔洞内；多个第二固定插销，穿设于对应所述第二插销孔洞上并延伸至所述辅助短纵梁内。

8、在一些实施例中，所述液压加载机构包括：两个竖向伺服制动器，分别穿设于每一所述受拉螺栓上，并介于所述圆形承压垫片与所述方形承压垫片之间；侧向伺服制动器，设置在所述上部夹具的侧向一侧并与对应所述侧向承压垫片抵接；纵向伺服制动器，设置在所述上部夹具的纵向一侧并与对应所述纵向承压垫片抵接。

9、在一些实施例中，两个所述纵向承压垫片与两个所述侧向承压垫片的中心线均与所述上部夹具的中心线重合。

10、在一些实施例中，每一所述第一固定插销与每一所述第二固定插销顶部均设置门型操作手柄。

11、在一些实施例中，每一所述工型横梁顶部与底部均为镂空凹陷实体结构。

12、在一些实施例中，所述下部固定板为高强度钢板经精密铣削加工制成。

13、与现有技术相比较，本申请提供上述技术方案至少包括以下技术效果：

14、本申请提供的一种可装配式多通道协同加载试验装置能够适应不同试件的试验工装，并且通过支撑框架形状的自平衡结构形成力流循环，提高试验精度。将固定机构嵌入地基并紧固，确保其与地基形成无滑移的刚性连接，随后将“#”型支撑框架装配于固定机构上，通过紧固组件快速完成框架的精准紧固，形成封闭力流循环基础，并利用水平仪调整水平度，根据待测试件的外形，更换适配的上部夹具，将夹具组件安装到支撑框架上，最后将试件固定于固定机构与上部夹具之间，完成试件装夹，通过启动液压加载机构，通过四个高精度加载通道，向夹具组件的不同加载点同步施加预设比例的载荷，加载过程中，支撑框架的封闭力流循环使所有加载力与反力在框架内部自平衡，避免外力对实验基础造成影响，各加载通道协同工作，确保多方向荷载按预设时序和幅值精准传递至时间，模拟时间实际受力工况，测试过程中，测控系统实时监测各通道载荷偏差，若任何通道载荷偏差超过预设值的±5%，或结构变形超过安全限值，执行同步卸载程序。通过可更换式上部夹具能够根据试件外形精准适配，打破了传统固定夹具的单一适配性局限，无需为不同试件定制专用工装，降低了试验成本，同时拓展了装置的测试实用范围，同时支撑框架的“#”型自平衡结构形成封闭力流循环，使加载力无需依赖特殊强化的试验地基即可实现内部平衡，降低对试验场地的基础需求，提高了系统刚度和测试精度。

15、本申请的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

1.一种可装配式多通道协同加载试验装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的可装配式多通道协同加载试验装置，其特征在于，所述固定机构包括：

3.根据权利要求2所述的可装配式多通道协同加载试验装置，其特征在于，所述夹具组件包括：

4.根据权利要求3所述的可装配式多通道协同加载试验装置，其特征在于，所述支撑框架包括：

5.根据权利要求4所述的可装配式多通道协同加载试验装置，其特征在于，所述紧固组件包括：

6.根据权利要求3所述的可装配式多通道协同加载试验装置，其特征在于，所述液压加载机构包括：

7.根据权利要求6所述的可装配式多通道协同加载试验装置，其特征在于，两个所述纵向承压垫片与两个所述侧向承压垫片的中心线均与所述上部夹具的中心线重合。

8.根据权利要求5所述的可装配式多通道协同加载试验装置，其特征在于，每一所述第一固定插销与每一所述第二固定插销顶部均设置门型操作手柄。

9.根据权利要求4所述的可装配式多通道协同加载试验装置，其特征在于，每一所述工型横梁顶部与底部均为镂空凹陷实体结构。

10.根据权利要求2所述的可装配式多通道协同加载试验装置，其特征在于：所述下部固定板为高强度钢板经精密铣削加工制成。