[发明专利]真实管道弯曲疲劳试验系统及方法

权利要求书

1.一种真实管道弯曲疲劳试验系统，其包括：提供正弦激励的振动台、固定连接于所述振动台上的三爪卡盘及夹紧于所述三爪卡盘中的真实管道试验件，其特征在于：所述真实管道弯曲疲劳试验系统还包括与所述振动台相连接的控制器、与所述真实管道试验件相连接的以采集真实管道试验件上应变片的应力数据的数据采集器及与所述数据采集器相连接的装有疲劳实验软件的计算机。

2.如权利要求1所述的真实管道弯曲疲劳试验系统，其特征在于：所述真实管道试验件的应力最薄弱处贴有应变片。

3.如权利要求2所述的真实管道弯曲疲劳试验系统，其特征在于：所述真实管道试验件的根部贴有应变片。

4.一种如权利要求3所述的真实管道弯曲疲劳试验系统的试验方法，其包括如下步骤：

步骤1：将振动台固定在基础平台上；

步骤2：将三爪卡盘连接固定在振动台上；

步骤3：将真实管道试验件在三爪卡盘上夹紧，并将应变片贴在真实管道试验件的根部；

步骤4：利用锤击法进行模态试验，获取真实管道试验件的一阶固有频率；

步骤5：利用控制器发出的控制信号，将激励频率调整到一阶固有频率处，通过振动控制台调节振动幅值使应力达到预定水平下，进行疲劳试验，并用疲劳试验软件进行监控；

步骤6：真实管道试验件开始出现一段裂纹时，管道根部应力下降至预定应力的95%时，装有疲劳试验软件的计算机发出提示声，此时软件停止工作；

步骤7：对真实管道试验件进行模态试验，获取固有频率，如下降了初始固有频率的3%，则统计出真实管道试验件的疲劳循环，进入步骤8，进行下一个管道实验，否则，转入步骤4，调整振动台振幅或频率，使真实管道试验件根部应力保持在预定应力值，继续进行试验；

步骤8：三爪卡盘上重新夹持真实管道试验件，在不同应力值下重复进行疲劳试验：当真实管道试验件在当前应力下振动次数超过10⁷没有断裂时，疲劳试验终止；

步骤9：全部试验完成后,统计出不同应力值下的真实管道试验件的循环次数，获取真实管道的S-N曲线，并拟合出其表达式。