一種靜不定結(jié)構(gòu)載荷位移協(xié)調(diào)加載方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于力學(xué)實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域，尤其涉及一種靜不定結(jié)構(gòu)載荷位移協(xié)調(diào)加載方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在靜不定結(jié)構(gòu)的力學(xué)實(shí)驗(yàn)中，各加載點(diǎn)載荷只有在理論狀態(tài)下才能保證結(jié)構(gòu)平衡，若載荷稍有偏差，結(jié)構(gòu)就會(huì)發(fā)生大的偏轉(zhuǎn)。為解決這種問題，通常的做法是限制其中一個(gè)或多個(gè)自由度，使其成為靜定結(jié)構(gòu)，然后再施加載荷。這種方法雖然簡單，但改變了原有的傳力路線，實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度有待提尚。
[0003]以圖1所示在靜不定結(jié)構(gòu)的力學(xué)實(shí)驗(yàn)中，兩端的加載點(diǎn)載荷F只有在理論狀態(tài)下才能保證結(jié)構(gòu)平衡，若載荷稍有偏差S F，兩端的加載點(diǎn)受力就會(huì)變成F+ δ F和F- δ F，靜不定結(jié)構(gòu)就會(huì)發(fā)生大的偏轉(zhuǎn)，對(duì)于結(jié)構(gòu)上關(guān)于支撐點(diǎn)對(duì)稱的兩個(gè)需要測量的點(diǎn)的應(yīng)力測量結(jié)果就會(huì)出現(xiàn)較大誤差。
[0004]如圖2所示，一種常用的消除靜不定的方式是在結(jié)構(gòu)內(nèi)部增加約束，這種方式可以保證橫梁兩端受力不相等時(shí)，橫梁不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，不足之處在于橫梁兩端力的偏差SF會(huì)引起結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生附加力SF’，改變結(jié)構(gòu)受力型式，對(duì)于結(jié)構(gòu)上的測量也會(huì)產(chǎn)生誤差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種靜不定結(jié)構(gòu)載荷位移協(xié)調(diào)加載方法，解決目前靜不定結(jié)構(gòu)在加載時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)上的測量不準(zhǔn)確的問題。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種靜不定結(jié)構(gòu)載荷位移協(xié)調(diào)加載方法，包括
[0007]步驟1:在試驗(yàn)件的目標(biāo)點(diǎn)處安裝載荷作動(dòng)筒；
[0008]步驟2:在試驗(yàn)件的關(guān)聯(lián)點(diǎn)處安裝位移作動(dòng)筒，所述關(guān)聯(lián)點(diǎn)選取自為保證所述目標(biāo)點(diǎn)在受載荷時(shí)向既定方向運(yùn)動(dòng)而需要同時(shí)保持協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)的試驗(yàn)件上的其它點(diǎn)；
[0009]步驟3:確定載荷作動(dòng)筒施加的載荷數(shù)值與位移作動(dòng)筒施加的位移數(shù)值的函數(shù)關(guān)系;
[0010]步驟4:通過載荷作動(dòng)筒對(duì)試驗(yàn)件施加載荷，同時(shí)根據(jù)所述函數(shù)關(guān)系，通過位移作動(dòng)筒對(duì)試驗(yàn)件施加位移。
[0011]進(jìn)一步地，所述試驗(yàn)件通過支撐架支撐，所述關(guān)聯(lián)點(diǎn)為與目標(biāo)點(diǎn)相對(duì)于支撐點(diǎn)對(duì)稱的點(diǎn)。
[0012]進(jìn)一步地，在所述步驟三中確定函數(shù)關(guān)系包括:
[0013]根據(jù)所述試驗(yàn)件的材料及幾何尺寸計(jì)算出所述試驗(yàn)件的剛度；根據(jù)所述剛度確定載荷作動(dòng)筒施加的載荷數(shù)值與位移作動(dòng)筒施加的位移數(shù)值的函數(shù)關(guān)系。
[0014]進(jìn)一步地，在所述步驟三中確定函數(shù)關(guān)系包括
[0015]步驟31、保持位移作動(dòng)筒的位移值S。為零，通過載荷作動(dòng)筒施加力F1 ;
[0016]步驟32、保持載荷作動(dòng)筒的載荷值F1不變，位移作動(dòng)筒施加位移值S1，使所述試驗(yàn)件在載荷作動(dòng)筒的載荷值F1和位移作動(dòng)筒的位移值S1的作用下試驗(yàn)件的變形相同；
[0017]步驟33、保持位移作動(dòng)筒的位移值S1不變，增大載荷作動(dòng)筒的載荷值至F2 ;
[0018]步驟34、保持載荷作動(dòng)筒的載荷值F2不變，位移作動(dòng)筒施加位移值S2，使所述試驗(yàn)件在載荷作動(dòng)筒的載荷值F2和位移作動(dòng)筒的位移值S2的作用下試驗(yàn)件的變形相同；
[0019]步驟35、重復(fù)步驟32至步驟34，得出N組載荷作動(dòng)筒的載荷值與位移作動(dòng)筒的位移值；
[0020]步驟36、根據(jù)上述測量值，得出載荷作動(dòng)筒的載荷值F與位移作動(dòng)筒的位移值S的函數(shù)關(guān)系。
[0021]本發(fā)明的一種靜不定結(jié)構(gòu)載荷位移協(xié)調(diào)加載方法，本發(fā)明的一種靜不定結(jié)構(gòu)載荷位移協(xié)調(diào)加載方法，首先得出載荷加載端與位移加載端的函數(shù)關(guān)系，然后根據(jù)函數(shù)兩端同時(shí)加載，實(shí)現(xiàn)靜不定結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)加載。本方法具有加載準(zhǔn)確、精度高、方法簡便等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0022]此處的附圖被并入說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分，示出了符合本發(fā)明的實(shí)施例，并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。
[0023]圖1為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的一種靜不定結(jié)構(gòu)載荷位移協(xié)調(diào)加載方法的步驟流程圖；
[0024]圖2為現(xiàn)有技術(shù)中的靜不定結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)加載示意圖；
[0025]圖3為現(xiàn)有技術(shù)中的消除靜不定結(jié)構(gòu)的加載示意圖；
[0026]圖4為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的橫梁材料已知時(shí)的加載示意圖；
[0027]圖5為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的橫梁材料未知時(shí)的加載示意圖；
[0028]其中，1是第一作動(dòng)筒，2是第二作動(dòng)筒。
【具體實(shí)施方式】
[0029]為使本發(fā)明實(shí)施的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行更加詳細(xì)的描述。在附圖中，自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例型的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造型勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0030]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。
[0031]如圖1所示為本發(fā)明的一種靜不定結(jié)構(gòu)載荷位移協(xié)調(diào)加載方法的步驟流程圖，包括
[0032]步驟1:在試驗(yàn)件的目標(biāo)點(diǎn)處安裝載荷作動(dòng)筒；
[0033]步驟2:在試驗(yàn)件的關(guān)聯(lián)點(diǎn)處安裝位移作動(dòng)筒，所述關(guān)聯(lián)點(diǎn)選取自為保證所述目標(biāo)點(diǎn)在受載荷時(shí)向既定方向運(yùn)動(dòng)而需要同時(shí)保持協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)的試驗(yàn)件上的其它點(diǎn)；
[0034]步驟3:確定載荷作動(dòng)筒施加的載荷數(shù)值與位移作動(dòng)筒施加的位移數(shù)值的函數(shù)關(guān)系;
[0035]步驟4:通過載荷作動(dòng)筒對(duì)試驗(yàn)件施加載荷，同時(shí)根據(jù)所述函數(shù)關(guān)系，通過位移作動(dòng)筒對(duì)試驗(yàn)件施加位移。
[0036]需要指出的是，所述試驗(yàn)件通過支撐架支撐，所述關(guān)聯(lián)點(diǎn)為與目標(biāo)點(diǎn)相對(duì)于支撐點(diǎn)對(duì)稱的點(diǎn)。
[0037]需要指出的是，在所