一种模型试验中离散化多主应力面加载方法及装置

摘要

一种模型试验中离散化多主应力面加载方法及装置,涉及一种模型试验中给模型施加应力的方法及装置。其特点是将加载面上需要模拟的复杂变化的应力分布场,离散为有限多个微小的单元应力场,并认为此单元应力场为一个等效的均匀应力场。其加载装置是在模型加载面上设置有限多个加载小区域,每个加载小区域安装反推力板,在反推力板内侧放置两个高低压不同的气囊,将千斤顶安装在每个反推力板后面,气囊与空气压缩机相连;并在反推力板上安装有压力监测和报警辅助系统。本发明可以方便地改变和控制不同部位应力大小和方向,从而能够模拟复杂多变的三维应力场,既能体现出施加应力的大小和方向,还能对应力施加过程中的压力进行监测和控制,方法简单易行。

主权项

1.一种模型试验中离散化多主应力面加载方法，其特征在于：将加载面上需要模拟的复杂变化的主应力加载面，离散为有连续多个微小加载区域，用连续多个微小加载区域代替原来的主应力加载面；每个加载小区域安装反推力板，在反推力板内侧放置两个高低压不同的气囊，用空气压缩机为气囊充高压气，用于给试验模型施加压力，并认为每个加载小区域的单元应力场为一个等效的均匀应力场，并施加法向应力，其应力按如下方法计算：(1)实测值计算整个加载作用面上的应力等值线值；(2)算每个微小加载区域的等效应力值；根据每个微小加载区域的等值线值，由下式对该微小加载区域的面积进行积分计算所施加的等效应力：(式中σ_ij为该微小加载区域上所施加的等效应力；σ_ij为该微小加载区域上的应力等值线值；S为该微小加载区域的面积)；(3)每个小区都重复步骤(2)，即可得到整个加载面上所施加的应力。