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申请/专利权人：南京理工大学

摘要：本发明公开一种单向力学试验机双向压缩转换装置，包括上装配体1、下装配体2及玻璃罩3；所述下装配体2上端与上装配体1下端相连，所述玻璃罩3环绕在装配后的上装配体1与下装配体2外。本发明的双向压缩转换装置，用于单向力学试验机，实现对蜂窝结构双向压缩，且结构简单、制作成本低、兼容性好。

主权项：1.一种单向力学试验机双向压缩转换装置，包括上装配体（1）、下装配体（2）及玻璃罩（3）；所述下装配体（2）上端与上装配体（1）下端相连，所述玻璃罩（3）环绕在装配后的上装配体（1）与下装配体（2）外；所述上装配体包括压杆（11）、横梁（12）、上固定板（13）、第一导向杆（14）、第二导向杆（15）、第一方形杆（16）、第二方形杆（17）、第一压缩梁（18）和第二压缩梁（19）；所述压杆（11）、第一导向杆（14）、第二导向杆（15）均为圆柱状；所述横梁（12）水平放置，其上侧中点与竖向放置的压杆（11）下端固定连接，所述压杆（11）上端为扁头（111），在所述扁头上设有螺栓孔（1111）；所述横梁（12）下侧由左向右依次与第二导向杆（15）、第二方形杆（17）、上固定板（13）、第一方形杆（16）及第一导向杆（14）的上端固定连接，所述上固定板（13）的竖向中线与横梁（12）中点重合，所述第一导向杆（14）与第二导向杆（15）、第一方形杆（16）与第一方形杆（17）关于固定板（13）的竖向中线对称；所述上固定板（13）包括一矩形板和一底边与所述矩形板下端成一体的等腰三角形板，所述等腰三角形板顶端朝下；所述第一压缩梁（18）的一端与上固定板（13）等腰三角形板的顶端固定连接，第一压缩梁（18）的另一端与第一方形杆（16）的下端固定连接；所述第二压缩梁（19）的一端与上固定板（13）等腰三角形板的顶端固定连接，第二压缩梁（19）的另一端与第二方形杆（17）的下端固定连接；所述第一压缩梁（18）与第二压缩梁（19）垂直；所述下装配体包括固定杆（21）、U形结构（22）、下固定板（23）、前支撑杆（24）及后支撑杆（25）；所述U形结构（22）开口朝上；所述固定杆（21）的上端与U形结构（22）的下部中点固定连接，固定杆（21）的下端为扁头（211），在所述扁头上设有螺栓孔（2111）；所述下固定板（23）为等腰三角形，其底边与U形结构（22）内侧底板固定连接，其竖向中线与U形结构（22）中线重合；所述U形结构（22）的两端分别设有供第一导向杆（14）、第二导向杆（15）间隙配合插入的导向槽（222）；所述前支撑杆（24）和后支撑杆（25）为形状相同的V形杆；所述前支撑杆（24）的V形顶部与下固定板（23）顶部前侧固定连接，前支撑杆（24）的两端分别与U形结构（22）两端前侧固定连接；所述后支撑杆（25）的V形顶部与下固定板（23）顶部后侧固定连接，后支撑杆（25）的两端分别与U形结构（22）两端后侧固定连接；所述上固定板（13）等腰三角形板的顶端设有插孔（132），插孔（132）内设有二个沉头螺孔（131），所述第一压缩梁（18）与上固定板（13）等腰三角形板的顶端连接的一端设有子头（181），子头（181）上设有子头螺栓孔（1811），所述第二压缩梁（19）与上固定板（13）等腰三角形板的顶端连接的一端设有母头（191），母头（191）上设有母头螺栓孔（1911），所述子头（181）与母头（191）配合后插入插孔（132），以沉头螺栓固定于上固定板（13）；所述第一压缩梁（18）另一端设有子头（182），所述第一方形杆（16）下端设有母头（162），所述子头（182）与母头（162）配合后以沉头螺栓固定；所述第二压缩梁（19）另一端设有子头（192），所述第二方形杆（17）下端设有母头（172），所述子头（192）与母头（172）配合后以沉头螺栓固定；所述下固定板（23）顶部前、后侧均设有凹台（232），二凹台（232）之间设有通孔（231），所述前支撑杆（24）的V形顶部设有沉头通孔（241），后支撑杆（25）的V形顶部设有沉头通孔（251），前支撑杆（24）的顶部与后支撑杆（25）的顶部分别置于下固定板（23）顶部前、后侧凹台（232）内，以沉头螺栓将前支撑杆（24）、后支撑杆（25）与下固定板（23）固定连接；所述U形结构（22）两端前、后侧均设有凹台（221），所述前支撑杆（24）、后支撑杆（25）的两端分别置于U形结构（22）两端前、后侧的凹台（221）内，以沉头螺栓将前支撑杆（24）、后支撑杆（25）与U形结构（22）固定连接。

全文数据：单向力学试验机双向压缩转换装置技术领域[0001]本发明属于力学装置技术领域，特别是一种用于单向力学试验机，实现对蜂窝结构双向压缩，且结构简单、制作成本低、兼容性好的单向力学试验机双向压缩转换装置。背景技术[0002]单向力学试验机用于对蜂窝结构进行准静态压缩试验，以深入研究蜂窝结构力学性能。[0003]现有试验设备如中国发明专利“一种拉伸压缩试验机”（申请号:20丨720227424•0，公开日：2017-10-20，其公开了一种拉伸压缩试验机，包括底座、支承盘，支承盘通过支承杆与底座固定连接，其特征是，在支承盘的中心部位设有液压油缸，在油缸外围部位有多根竖杆对称地从支承盘中穿过，竖杆的顶端固定连接有上盘，竖杆的底端固定地连接有下盘，下盘与支承盘之间能容纳受压工件，支承盘与底座之间能容纳受拉工件，液压油缸的活塞杆能顶住上盘。当液压油缸进油时油缸的活塞杆向上运动，支承盘随之向上运动对受压工件施加压力或者对受拉工件施加拉力。其通过液压装置驱动活塞杆运动，以实现对工件施加单向载荷。[0004]但是，由于上述支撑盘只能做单向运动，该试验机不能够对工件进行双向压缩，无法满足对蜂窝结构双向压缩的试验需求。发明内容[0005]本发明的目的在于提供一种单向力学试验机双向压缩转换装置，用于单向力学试验机，实现对蜂窝结构双向压缩，且结构简单、制作成本低、兼容性好。[0006]实现本发明目的的技术解决方案为：[0007]一种单向力学试验机双向压缩转换装置，包括上装配体、下装配体及玻璃罩;所述下装配体上端与上装配体下端相连，所述玻璃罩环绕在装配后的上装配体与下装配体外。[0008]本发明与现有技术相比，其显著优点在于：[0009]1、双向压缩:用于单向力学试验机，通过安装固定杆，使该转换装置固定于试验台架上，推动压杆，可将竖直方向的压缩运动分解为两个垂直方向的压缩运动，实现对蜂窝结构双向压缩；[0010]2、结构简单:该转换装置由简单的杆件装配而成，不存在复杂的机械结构或零件。[0011]3、成本低：由于不存在复杂的机械结构，其加工易实现，成本低。[0012]4、兼容性好:压杆和支撑杆的扁头加螺栓孔设计可以将该装置夹装或通过螺栓连接在单向力学试验机上，丰富了安装环境。附图说明[0013]图1是本发明单向力学试验机双向压缩转换装置。[0014]图2是图1中上装配体的框架结构详图。[0015]图3是图1中第一压缩梁的结构详图。[0016]图4是图1中第二压缩梁的结构详图。[0017]图5是图1中下装配体的框架结构详图。[0018]图6是图1中前支撑杆的结构详图。[0019]图7是图1中后支撑杆的结构详图。[0020]图S是本发明的工作状态示意图。[0021]图中，上装配体1、压杆11、横梁12、上固定板13、圆形导向杆14和15、第一方形杆件I6、第二方形杆件17、第一压缩杆18、第二压缩杆19、[0022]下装配体2、固定杆21、U形结构22、下固定板23、前支撑杆24、后支撑杆25、玻璃罩3。具体实施方式[0023]如图1所示，本发明单向力学试验机双向压缩转换装置，包括上装配体1、下装配体2及玻璃罩3;所述下装配体2上端与上装配体1下端相连，所述玻璃罩3环绕在装配后的上装配体1与下装配体2外。[0024]如图2所示，[0025]所述上装配体包括压杆11、横梁12、上固定板13、第一导向杆14、第二导向杆15、第一方形杆16、第二方形杆17、第一压缩梁18和第二压缩梁19;[0026]所述压杆11、第一导向杆14、第二导向杆15均为圆柱状；[0027]所述横梁12水平放置，其上侧中点与竖向放置的压杆11下端固定连接，所述压杆11上端为扁头111，在所述扁头上设有螺检孔1111;[0028]所述横梁12下侧由左向右依次与第二导向杆15、第二方形杆17、上固定板13、第一方形杆16及第一导向杆14的上端固定连接，所述上固定板13的竖向中线与横梁12中点重合，所述第一导向杆14与第二导向杆15、第一方形杆16与第一方形杆17关于固定板13的竖向中线对称；[0029]所述上固定板13包括一矩形板和一底边与所述矩形板下端成一体的等腰三角形板，所述等腰三角形板顶端朝下；[0030]所述第一压缩梁18的一端与上固定板13等腰三角形板的顶端固定连接，第一压缩梁18的另一端与第一方形杆16的下端固定连接；[0031]所述第二压缩梁19的一端与上固定板13等腰三角形板的顶端固定连接，第二压缩梁19的另一端与第二方形杆17的下端固定连接；[0032]所述第一压缩梁18与第二压缩梁19垂直。[0033]如图2所示，所述上固定板13等腰三角形板的顶端设有插孔132,插孔132内设有二个沉头螺孔131，所述第一压缩梁18与上固定板13等腰三角形板的顶端连接的一端设有子头181，子头181上设有子头螺栓孔1811，所述第二压缩梁19与上固定板13等腰三角形板的顶端连接的一端设有母头191，母头191上设有母头螺栓孔1911，所述子头181与母头191配合后插入插孔132,以沉头螺栓固定于上固定板13。[0034]如图3所示，所述第一压缩梁18另一端设有子头182,所述第一方形杆16下端设有母头162,所述子头182与母头162配合后以沉头螺栓固定。[0035]如图4所示，所述第二压缩梁19另一端设有子头192,所述第二方形杆17下端设有母头172,所述子头192与母头172配合后以沉头螺栓固定。[0036]如图5所示，[0037]所述下装配体包括固定杆21、U形结构22、下固定板23、前支撑杆24及后支撑杆25;[0038]所述U形结构22开口朝上；[0039]所述支撑杆21的上端与U形结构22的下部中点固定连接，支撑杆21的下端为扁头211，在所述扁头上设有螺栓孔2111;[0040]所述下固定板23为等腰三角形，其底边与U形结构22内侧底板固定连接，其竖向中线与U形结构22中线重合；[0041]所述U形结构22的两端分别设有供第一导向杆14、第二导向杆15间隙配合插入的导向槽222;[0042]所述前支撑杆24和后支撑杆25为形状相同的V形杆；[0043]所述前支撑杆24的V形顶部与下固定板23顶部前侧固定连接，前支撑杆24的两端分别与U形结构22两端如侧固定连接；[0044]所述后支撑杆25的V形顶部与下固定板23顶部后侧固定连接，后支撑杆25的两端分别与U形结构22两端后侧固定连接。[0045]如图5、6、7所示，[0046]所述下固定板23顶部前、后侧均设有凹台232,二凹台232之间设有通孔231，所述前支撑杆24的V形顶部设有沉头通孔241，后支撑杆25的V形顶部设有沉头通孔251，前支撑杆24的顶部与后支撑杆25的顶部分别置于下固定板23顶部前、后侧凹台232内，以沉头螺栓将前支撑杆24、后支撑杆25与下固定板23固定连接；[0047]所述U形结构22两端前、后侧均设有凹台221，所述前支撑杆24、后支撑杆25的两端分别置于U形结构22两端前、后侧的凹台Ml内，以沉头螺栓将前支撑杆24、后支撑杆25与U形结构22固定连接。[0048]所述玻璃罩3下端与U形结构22的下端平齐。玻璃罩3可约束蜂窝结构在面外的自由度，保证理想的面内压缩环境。[0049]本发明的工作过程如下：[0050]如图8所示，蜂窝结构置于第一压缩杆18和第二压缩杆19与前支撑杆24和后支撑杆25所形成的正方形空间里，固定杆21可通过夹具或者螺栓连接固定于试验台架上，上端压杆11亦可通过上述两种方式与单向压缩试验机的运动端固定连接。当进行双向压缩试验时，推动压杆11从而带动上装配体1向下运动，传递到第一压缩杆18和第二压缩杆19上，使得竖直方向的载荷分解为两个呈90度夹角的分力并传递到蜂窝结构试件4上，通过圆形导向杆14和15与U形结构22上的导向槽222配合来保证上装配体1与下装配体2的平行运动。环形玻璃罩3用于约束蜂窝结构在面外的自由度，保证理想的面内压缩环境，并为研宄者提供良好的观察环境，方便摄像仪器等的视频资料采集。

权利要求：1.一种单向力学试验机双向压缩转换装置，包括上装配体（1、下装配体2及玻璃罩3;所述下装配体（2上端与上装配体（1下端相连，所述玻璃罩3环绕在装配后的上装配体⑴与下装配体⑵外。2.根据权利要求1所述双向压缩转换装置，其特征在于：所述上装配体包括压杆（11、横梁（12、上固定板（13、第一导向杆（14、第二导向杆15、第一方形杆（16、第二方形杆17、第一压缩梁（18和第二压缩梁（19;所述压杆11、第一导向杆14、第二导向杆15均为圆柱状；所述横梁（12水平放置，其上侧中点与竖向放置的压杆（11下端固定连接，所述压杆11上端为扁头（111，在所述扁头上设有螺栓孔1111;所述横梁（12下侧由左向右依次与第二导向杆15、第二方形杆17、上固定板（13、第一方形杆16及第一导向杆14的上端固定连接，所述上固定板13的竖向中线与横梁12中点重合，所述第一导向杆（14与第二导向杆（15、第一方形杆（16与第一方形杆17关于固定板13的竖向中线对称；所述上固定板13包括一矩形板和一底边与所述矩形板下端成一体的等腰三角形板，所述等腰三角形板顶端朝下；所述第一压缩梁（18的一端与上固定板（13等腰三角形板的顶端固定连接，第一压缩梁18的另一端与第一方形杆16的下端固定连接；所述第二压缩梁（19的一端与上固定板13等腰三角形板的顶端固定连接，第二压缩梁19的另一端与第二方形杆17的下端固定连接；所述第一压缩梁（18与第二压缩梁（19垂直。3.根据权利要求2所述的双向压缩转换装置，其特征在于：所述下装配体包括固定杆21、U形结构（22、下固定板2¾、前支撑杆24及后支撑杆25;所述U形结构22开口朝上；所述支撑杆21的上端与U形结构（2¾的下部中点固定连接，支撑杆21的下端为扁头211，在所述扁头上设有螺栓孔2111;所述下固定板23为等腰三角形，其底边与U形结构2¾内侧底板固定连接，其竖向中线与U形结构22中线重合；所述U形结构（22的两端分别设有供第一导向杆（14、第二导向杆（lf5间隙配合插入的导向槽222;所述前支撑杆24和后支撑杆25为形状相同的V形杆；所述前支撑杆24的V形顶部与下固定板23顶部前侧固定连接，前支撑杆24的两端分别与U形结构22两端前侧固定连接；所述后支撑杆2f5的V形顶部与下固定板2¾顶部后侧固定连接，后支撑杆25的两端分别与U形结构22两端后侧固定连接。4.根据权利要求3所述的双向压缩转换装置，其特征在于：所述上固定板（1¾等腰三角形板的顶端设有插孔（13¾，插孔（1：32内设有二个沉头螺孔131，所述第一压缩梁（1S与上固定板（1¾等腰三角形板的顶端连接的一端设有子^181，子头（181上设有子头螺栓孔（1811，所述第二压缩梁（19与上固定板（13等腰三角形板的顶端连接的一端设有母头（191，母头（191上设有母头螺栓孔（1911，所述子头181与母头（191配合后插入插孔132，以沉头螺栓固定于上固定板13。所述第一压缩梁（18另一端设有子头（182，所述第一方形杆（16下端设有母头162，所述子头182与母头162配合后以沉头螺栓固定。所述第二压缩梁（I9另一端设有子头（192，所述第二方形杆（17下端设有母头172，所述子头（192与母头172配合后以沉头螺栓固定。5.根据权利要求3所述的双向压缩转换装置，其特征在于：所述下固定板23顶部前、后侧均设有凹台（232，二凹台（232之间设有通孔（231，所述前支撑杆24的V形顶部设有沉头通孔241，后支撑杆25的V形顶部设有沉头通孔251，前支撑杆24的顶部与后支撑杆25的顶部分别置于下固定板23顶部前、后侧凹台（232内，以沉头螺栓将前支撑杆24、后支撑杆25与下固定板23固定连接；所述U形结构（22两端前、后侧均设有凹台（221，所述前支撑杆24、后支撑杆25的两端分别置于U形结构2¾两端前、后侧的凹台（221内，以沉头螺栓将前支撑杆24、后支撑杆25与U形结构22固定连接。6.根据权利要求3所述的双向压缩转换装置，其特征在于：所述玻璃罩⑶下端与u形结构22的下端平齐。

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