[发明专利]非粘结管缆铠装层预应力对弯曲性能影响的测试方法和装置

权利要求书

1.一种非粘结管缆铠装层预应力对弯曲性能影响的测试装置，其特征在于，包括用于对管缆样品铠装层施加拉力的预应力施加装置和用于将管缆样品中间部分弯曲成均匀弧度的弯曲装置；

所述预应力施加装置包括：锁紧管缆样品端部铠装层的锁紧齿轮环，向锁紧齿轮环施加拉力的螺杆，测量施加力数值的拉压力传感器，将施加的压力传递给传感器的反力支撑板，使管缆内芯受力均匀的压饼，将施加的压力通过传感器传递给压饼的传力圆柱；

所述弯曲装置包括：设备底座，螺栓连接于所述设备底座上对管缆样品中间部分施加作用的位移作动器，调整管缆样品中间部分弯曲半径的弯曲均匀限制装置，还包括固接于设备底座上的两根支撑柱，其中一根设有将管缆样品固定的铰支座固定卡扣，另一根支撑柱设有将管缆样品竖直方向固定的滑动支座固定卡扣，所述滑动支座固定卡扣由上下两个可沿管缆外表面水平滑动的滚轴组成。

2.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述锁紧齿轮环包括内环和外环，所述内环的内圈表面光滑，外圈设有齿轮槽，外圈中部设有凸起部，所述外环的内圈设有齿轮槽，内圈中部设有适配内环凸起部的凹槽，外圈设有螺丝孔及适配的紧固螺丝。

3.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述弯曲均匀限制装置包括整体框架和上下两对对称设置在框架内部的钢板，所述钢板上开设不同弧度的圆孔，每对钢板通过穿过圆孔的穿插螺杆形成实验所需弯曲弧度，框架竖杆上设置伸缩杆，能够通过改变竖杆的伸缩实现对不同直径的管缆的夹持。

4.基于权利要求1～3任一项非粘结管缆铠装层预应力对弯曲性能影响的测试装置的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将管缆样品两端的外护套剥离一部分，露出内部的铠装层；

S2：将管缆样品固定于测试装置，具体地，将管缆样品一端的锁紧齿轮环内环卡在铠装层的内侧，锁紧齿轮环外环卡在铠装层的外侧，拧紧外环上的紧固螺丝锁紧铠装层，将管缆样品穿过铰支座、弯曲均匀限制装置、滑动滚轴将管缆样品对正，锁紧铰支座固定卡扣和滑动支座固定卡扣，再将另一端铠装层通过同样方法用锁紧齿轮环锁紧；

S3：通过螺杆向锁紧齿轮环施加拉力，同时螺杆通过反力支撑板将施加的压力传递给拉压力传感器，通过对螺杆上螺栓施加扭转，实现对锁紧齿轮环施加拉力和对内护套及管缆内部施加同等压力，由拉压力传感器测量施加力的大小，实现非粘结管缆结构铠装层表现为不同预应力数值，管缆内芯所受压力由反力支撑板通过拉压力传感器、传力圆柱、压饼均匀传递给管缆内芯；

S4：由拉压力传感器测量施加力的大小，实现非粘结管缆结构铠装层表现为不同预应力数值，模拟加工制造过程中非粘结管缆铠装层加工残余应力的存在；

S5：通过所述弯曲均匀限制装置调整所需弯曲半径，具体地，将管缆样品置于所述弯曲均匀限制装置，穿插螺杆穿过钢板圆孔形成实验所需弯曲弧度，通过旋紧伸缩杆的螺栓将管缆样品夹紧，通过位移作动器施加作用力，将管缆样品按照设置的弯曲半径完成弯曲工况。