一种模拟高强钢轴心受压失稳测试实验教学演示台的制作方法

1.本实用新型涉及模拟高强钢轴心受压柱失稳测试技术领域，具体为一种模拟高强钢轴心受压失稳测试实验教学演示台。


背景技术：

2.目前的高校实验室中用钢量较大、造成了不必要的浪费，因此，寻找一种同类实验效果的实验装备和附属的实验品，使其能提供同类变形，且试验后能恢复原形以供重复实验，还应该具有构造简单，造价低廉，灵活性较大等优点，基于此，本实用新型设计了一种模拟高强钢轴心受压失稳测试实验教学演示台，以解决上述问题。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种模拟高强钢轴心受压失稳测试实验教学演示台，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种模拟高强钢轴心受压失稳测试实验教学演示台，其特征在于：包括加载摇把、立柱、上顶板、螺帽、固定端板、通用支座底板、试验品、球铰和下底板，所述立柱设有四根，且竖直固接在下底板的四角位置，所述立柱的上端设有螺纹，所述上顶板通过螺帽固定连接在立柱的上端，所述通用支座底板固定连接在下底板顶部的中间位置，所述球铰安装在通用支座底板的顶部，所述固定端板活动连接在两根所述立柱之间，且固定端板的底部也安装有通用支座底板，所述试验品设置在两组所述通用支座底板之间，所述加载摇把螺纹连接在上顶板的中间位置，且加载摇把的底端转动连接在固定端板的顶面上。
5.优选的，所述球铰包括钢珠和钢板，所述钢珠位于钢板的下方，所述钢板顶面的其中三个边角位置安装有调平螺丝。
6.优选的，所述固定端板的两端焊接有圆筒，所述圆筒的尺寸和立柱的尺寸相匹配。
7.优选的，所述通用支座底板顶部的中间位置设有半球孔，所述通用支座底板的中间位置还设有长槽。
8.优选的，所述通用支座底板的顶部安装有刀口式组合铰机构，所述刀口式组合较包括上刀口式铰和下刀口式铰，所述上刀口式铰和下刀口式铰的底部设有角钢，所述下刀口式铰的顶部设有连接槽。
9.优选的，所述上刀口式铰和下刀口式铰的边角位置也设有调平螺丝，所述调平螺丝设有三组。
10.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型具有构造简单，造价低廉，灵活性较大的优点，能够重复使用，减少浪费，并可以满足各高校结构实验室需求，实现高校学生直观了解钢结构的整体失稳的变形情况和变形过程，加深对钢结构整体失稳的理解。
11.此外，本装置采用自行设计简便的球铰或者刀口式组合铰，在人工施加适合的轴
心压力的情况下，可以完成相应的变形，完全能够模拟在结构实验室中钢试件在500吨四柱长柱实验机下的变形情况，并且在实验中可以便捷使用相关的设备进行数据分析；在完成实验后撤去压力，试验品也能够基本恢复原形，以便下次继续使用。
12.当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
13.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
14.图1为本实用新型结构示意图；
15.图2为本实用新型固定端板结构示意图；
16.图3为本实用新型三种试验品的截面类型示意图；
17.图4为本实用新型球铰示意图；
18.图5为本实用新型通用支座底板示意图；
19.图6为本实用新型刀口式组合铰机构示意图。
20.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
[0021]1‑
加载摇把，2
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立柱，3
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上顶板，4
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螺帽，5
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固定端板，6
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通用支座底板，7
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试验品，8
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球铰，9
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下底板，10
‑
调平螺丝，11
‑
上刀口式铰， 12
‑
下刀口式铰，13
‑
钢珠，14
‑
钢板，15
‑
圆筒，16
‑
半球孔，17
‑
长槽，18
‑ꢀ
角钢，19
‑
连接槽。
具体实施方式
[0022]
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0023]
实施例1
[0024]
请参阅图1
‑
6，本实用新型提供一种技术方案：一种模拟高强钢轴心受压失稳测试实验教学演示台，包括加载摇把1、立柱2、上顶板3、螺帽4、固定端板5、通用支座底板6、试验品7、球铰8和下底板9，立柱2设有四根，且竖直固接在下底板9的四角位置，立柱2的上端设有螺纹，上顶板3通过螺帽4固定连接在立柱2的上端，通用支座底板6固定连接在下底板9顶部的中间位置，球铰8安装在通用支座底板6的顶部，固定端板5活动连接在两根立柱2之间，且固定端板5 的底部也安装有通用支座底板6，试验品7设置在两组通用支座底板6 之间，加载摇把1螺纹连接在上顶板3的中间位置，且加载摇把1的底端转动连接在固定端板5的顶面上，试验品7在选择材料的刚度和弹塑性要求时，进一步的待选材料可以为pvc或橡胶等有机材料，选定的尺寸由ansys软件模拟分析确定；为保证试验品7不会发生偏移，根据截面尺寸和形状(试验品的截面分为t型、十字型、h型三种)，在受力平面上开孔与铰支座上平面用螺丝连接，完成试验品对中；试验时可保证可发生同钢材类似的整体失稳变形特征，撤销荷载后，基本恢复原形。
[0025]
其中，球铰8包括钢珠13和钢板14，钢珠13位于钢板14的下方，钢板14顶面的其中三个边角位置安装有调平螺丝10，从而满足在通用支座底板6的相互配合下，达到在两个自由度下自由转动的需求。
[0026]
其中，固定端板5的两端焊接有圆筒15，圆筒15的尺寸和立柱2 的尺寸相匹配。
[0027]
其中，通用支座底板6顶部的中间位置设有半球孔16，通用支座底板6的中间位置还设有长槽17。
[0028]
实施例2
[0029]
与实施例1相比，其区别在于：
[0030]
其中，通用支座底板6的顶部安装有刀口式组合铰机构，刀口式组合较包括上刀口式铰11和下刀口式铰12，上刀口式铰11和下刀口式铰12的底部设有角钢18，下刀口式铰12的顶部设有连接槽19。
[0031]
其中，上刀口式铰11和下刀口式铰12的边角位置也设有调平螺丝10，调平螺丝10设有三组，通过调平螺丝对其进行调平，从而使试验品7保持垂直。
[0032]
工作原理：本装置通过旋动加载摇把1，在人工施加适合的轴心压力下，使得固定端板5下降，并带动铰装置(球铰或者刀口式组合铰) 移动，使得试验品7完成相应的变形，从而模拟在结构实验室中钢试件在500吨四柱长柱实验机下的变形情况，并且可以使用相关的设备如tds数据采集仪、百分表等进行数据分析，从而获得满足需求的试验品7。
[0033]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0034]
以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。