靜力試驗(yàn)

靜力試驗(yàn)是結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的內(nèi)容之一，借以觀察和研究飛行器結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在靜載荷作用下的強(qiáng)度、剛度及應(yīng)力、變形分布情況，是驗(yàn)證飛行器結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和靜力分析正確性的重要手段。全尺寸結(jié)構(gòu)靜力試驗(yàn)的加載系統(tǒng)比較復(fù)雜。在20世紀(jì)40年代以前，靜力試驗(yàn)時(shí)將飛機(jī)仰置，用鉛粒或砂粒裝在袋中模擬機(jī)翼分布載荷；用鐵塊吊在繩索上模擬集中載荷，方法簡陋。以后改用電動(dòng)機(jī)械加力器或液壓作動(dòng)筒和千斤頂加載。從40年代開始全尺寸結(jié)構(gòu)靜力試驗(yàn)都通過杠桿系統(tǒng)加載，并采用多點(diǎn)協(xié)調(diào)加載系統(tǒng)，保證各加載器能按預(yù)定比例加載，在結(jié)構(gòu)破壞時(shí)能自動(dòng)卸載,以避免破壞部位的繼續(xù)擴(kuò)大。70年代至80年代,靜力試驗(yàn)已采用電子計(jì)算機(jī)控制的電動(dòng)液壓伺服系統(tǒng)自動(dòng)閉合回路協(xié)調(diào)加載系統(tǒng)，有上百個(gè)加載器、幾百個(gè)加載點(diǎn)、幾百個(gè)測量通道、幾千個(gè)應(yīng)變片，并用電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和處理。

發(fā)展

據(jù)記載，意大利達(dá)·芬奇和伽利略曾先后進(jìn)行過原始而又簡單的結(jié)構(gòu)靜力試驗(yàn)。隨著工業(yè)的進(jìn)步，結(jié)構(gòu)靜力試驗(yàn)的發(fā)展受到兩方面因素的推動(dòng)：一是工程結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜化，需要進(jìn)行更完善的結(jié)構(gòu)靜力試驗(yàn)；二是隨著技術(shù)水平的提高，結(jié)構(gòu)靜力試驗(yàn)的手段和方法不斷得到改進(jìn)。近年來，結(jié)構(gòu)靜力試驗(yàn)有時(shí)和結(jié)構(gòu)斷裂試驗(yàn)結(jié)合起來。結(jié)構(gòu)靜力試驗(yàn)日趨完善，并向大型化方向發(fā)展。例如，在飛行器結(jié)構(gòu)（破壞方式的或非破壞方式的）靜力試驗(yàn)中，將整架飛機(jī)懸掛在分布多區(qū)協(xié)調(diào)加載系統(tǒng)上，模擬飛機(jī)在各種飛行狀態(tài)下和起飛著陸時(shí)的受力情況。這種整機(jī)的結(jié)構(gòu)靜力試驗(yàn)是鑒別飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造是否合理的最終鑒定手段。對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)、船舶結(jié)構(gòu)、機(jī)械結(jié)構(gòu)等，也都有了完善的現(xiàn)代化的結(jié)構(gòu)靜力試驗(yàn)設(shè)備和方法。內(nèi)容

進(jìn)行結(jié)構(gòu)靜力試驗(yàn)，須先設(shè)計(jì)和制造結(jié)構(gòu)試驗(yàn)件、支持系統(tǒng)和加載裝置，然后進(jìn)行安裝并同測量位移、應(yīng)變和載荷的儀器一起調(diào)試。調(diào)試完畢后，可按下述2步進(jìn)行試驗(yàn)：①預(yù)試驗(yàn)階段。按一定程序逐級(jí)緩慢地加一不大的載荷，對(duì)位移和應(yīng)變測量點(diǎn)進(jìn)行觀測和監(jiān)視，找出結(jié)構(gòu)承力和變形的基本趨勢，并檢驗(yàn)試驗(yàn)件、支持系統(tǒng)、加載裝置和測量設(shè)備的可靠性；②正式試驗(yàn)階段。先取預(yù)計(jì)載荷的5%～10%為初始載荷,測量初始應(yīng)力、應(yīng)變和位移。然后按一定程序逐級(jí)、均勻、緩慢地加載，并逐次測量和記錄各應(yīng)變測量點(diǎn)、位移測量點(diǎn)和載荷測量點(diǎn)的數(shù)據(jù)。同時(shí)，仔細(xì)觀察試件，直至達(dá)到預(yù)定的載荷（如設(shè)計(jì)載荷、使用載荷等）或預(yù)定的試驗(yàn)狀態(tài)（如試驗(yàn)件破壞或變形過大而無法繼續(xù)進(jìn)行試驗(yàn)的狀態(tài)）。正式試驗(yàn)有時(shí)須反復(fù)多次。最后檢驗(yàn)試驗(yàn)件，細(xì)察其殘余變形和破壞情況，并對(duì)記錄的位移、應(yīng)變和載荷等數(shù)據(jù)作數(shù)據(jù)處理和誤差分析，以得出科學(xué)的試驗(yàn)結(jié)論。（有修改）