(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211059720.6 (22)申请日 2022.08.31 (71)申请人 中海石油 （中国） 有限公司 地址 100010 北京市东城区朝阳门北 大街 25号 申请人 中海石油 （中国） 有限公司北京研究 中心 (72)发明人 李达　苏云龙　易丛　白雪平　 贾旭　谢文会　沈晓鹏　宋春辉　 贾尚儒　 (74)专利代理 机构 北京纪凯知识产权代理有限 公司 11245 专利代理师 谢斌 (51)Int.Cl. G01N 3/10(2006.01)G01N 3/12(2006.01) G01N 3/20(2006.01) G01N 3/04(2006.01) G01N 3/02(2006.01) (54)发明名称 一种大型复杂结构件双轴拉与压弯曲复合 试验系统及方法 (57)摘要 本发明公开了一种大型复杂结构件双轴拉 与压弯曲复合试验系统及方法， 其中， 该系统包 括一测试系统承 载框架， 测试系统承 载框架上设 置有四个加载油缸以及两个载荷施加机构， 四个 加载油缸分别与大型复杂结构件试样的四轴固 定连接， 用于对测试系统承 载框架施加拉或压载 荷； 两个载荷施加机构用于对测试系统承载框架 施加弯曲载荷。 本发明公开的大型复杂结构件双 轴拉与压弯曲复合试验系统及方法， 能够模拟大 型复杂结构 件的实际结构以及复杂工况， 实现大 型复杂结构 件试样的精准定位安装， 进而实现大 型复杂结构件的综合性能分析并为疲劳设计提 供指导。 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 CN 115541390 A 2022.12.30 CN 115541390 A 1.一种大型复杂结构件双轴拉与压弯曲复合试验系统， 其特征在于， 包括一测试系统 承载框架(1)， 所述测试系统承载框架(1)上设置有第一加载油缸(21)、 第二加载油缸(22)、 第三加载 油缸(23)和第四加载油缸(24)以及第一载荷施加机构和第二载荷施加机构； 所述第一加载油缸(21)、 所述第二加载油缸(22)、 所述第三加载油缸(23)和所述第四 加载油缸(24)分别与大型复杂结构件试样(100)的四轴固定连接， 且第一加载油缸(21)和 第三加载油缸(23)的连线与第二加载油缸(22)和第四加载油缸(24)的连线相互垂直形成 十字交叉， 用于对所述测试系统承载框架(1)施加拉或压载荷； 所述第一载荷施加机构和所述第 二载荷施加机构的纵向线相互垂直， 用于对所述测试 系统承载框架(1)施加弯曲载荷。 2.根据权利要求1所述的大 型复杂结构件双轴拉与压弯曲复合试验系统， 其特 征在于， 所述测试系统承载框架(1)为八边形的框架， 所述测试系统承载框架(1)其中彼此相互 间隔的四个侧面上设置有四轴， 所述第一加载油缸(21)、 所述第二加载油缸(22)、 所述第三 加载油缸(23)和所述第四加载油缸(24)分别与大型复杂结构件试样(100)的四轴固定连 接。 3.根据权利要求2所述的大 型复杂结构件双轴拉与压弯曲复合试验系统， 其特 征在于， 所述第一加载油缸(21)、 所述第二加载油缸(22)、 所述第三加载油缸(23)和所述第四 加载油缸(24)分别通过加载油缸固定法兰盘(20)安装在测试系统承载框架(1)的四轴上。 4.根据权利要求1所述的大型复杂结构件双轴拉与压弯曲复合试验系统， 其特征在于， 还包括大型复杂结构件试样(100)， 所述大型复杂结构件试样(100)为立方体， 大型复杂结 构件试样(10 0)设置于测试系统承载框架(1)上； 第一载荷施加机构包括弯曲加载反力架(31)、 第一弯曲加载油缸(25)和试样承载法兰 (33)， 第二载荷施加机构包括弯曲加载反力架(31)、 第二弯曲加载油缸(26)和试样承载法 兰(33)， 第一载荷施加机构和第二载荷施加机构的试样承载法兰(33)分别设置于所述待测结 构试样(10 0)的两个相邻侧面上； 第一载荷施加机构和第二载荷施加机构的弯曲加载反力架(31)固定在所述测试系统 承载框架(1)上， 且分别 位于对应的第一加载油缸(21)、 第二加载油缸(22)、 第三加载油缸 (23)或第四加载油缸(24)的上方及相对应的试样承 载法兰(33)所在的待测结构试样(100) 的侧面的正前 方； 第一载荷施加机构的第一弯曲加载油缸(25)和第二载荷施加机构的第二弯曲加载油 缸(26)的一端通过螺栓固定于相对应的弯曲加载反力架(31)上， 另一端设置在相对应的试 样承载法兰(3 3)上； 其中， 第一载荷施加机构的第一弯曲加载油缸(25)和第 二载荷施加机构的第二弯曲加 载油缸(26)相互垂 直， 第一载荷施加机构和 第二载荷施加机构通过弯曲加载反力架(31)同 时对所述大 型复杂结构件试样(10 0)施加弯曲载荷。 5.根据权利要求4所述的大型复杂结构件双轴拉与压弯曲复合试验系统， 其特征在于， 所述第一弯曲加载油缸(25)和所述第二弯曲加载油缸(26)通过螺栓安装在测试系统承载 框架(1)上。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115541390 A 26.根据权利要求4所述的大型复杂结构件双轴拉与压弯曲复合试验系统， 其特征在于， 所述第一弯曲加载油缸(25)和所述第二弯曲加载油缸(26)的一端配置有弯曲加载油缸承 载法兰(250)， 第一载荷施加 机构的第一弯曲加载油缸(25)和第二载荷施加 机构的第二弯 曲加载油缸(26)的另一端通过弯曲加载油缸承 载法兰(250)设置在相对应的试样承载法兰 (33)上。 7.根据权利要求1所述的大型复杂结构件双轴拉与压弯曲复合试验系统， 其特征在于， 所述第一加载油缸(21)、 所述第二加载油缸(22)、 所述第三加载油缸(23)和所述第四加载 油缸(24)配置有压力传感器(4)。 8.一种大型复杂结构件双轴拉与压弯曲复合试验方法， 采用权利要求1至7任一所述的 大型复杂结构件双轴拉与压弯曲复合试验系统， 其特 征在于， 包括： 第一加载油缸(21)、 第二加载油缸(22)、 第三加载油缸(23)和第四加载油缸(24)分别 通过加载油缸固定法兰盘(20)安装于测试系统承载框架(1)的四轴上； 第一弯曲加载油缸(25)和第二弯曲加载油缸(26)分别通过弯曲加载油缸承载法兰 (250)与大型复杂结构件试样(10 0)的相邻两侧面固定连接； 启动第一加载油缸(21)、 第二加载油缸(22)、 第三加载油缸(23)和第四加载油缸(24)， 对测试系统承载框架(1)施加拉或压载荷； 启动第一弯曲加载油缸(25)和第二弯曲加载油缸(26)， 第一载荷施加机构和第二载荷 施加机构通过弯曲加载反力架(31)同时对所述大 型复杂结构件试样(10 0)施加弯曲载荷； 对第一加载油缸(21)、 第二加载油缸(22)、 第三加载油缸(23)和第四加载油缸(24)以 及第一弯曲加载油缸(25)和第二弯曲加载油缸(26)进行协同控制， 试验力可同时到达峰 值， 进而实现双轴拉和压加双轴弯曲复合载荷的施加， 模拟大型复杂结构件的实际工况， 获 取疲劳性能数据。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115541390 A 3