[发明专利]一种紧凑拉伸试样的连接结构及基于其的工作方法

说明书

本发明属于疲劳裂纹扩展试验领域，具体公开了一种紧凑拉伸试样的连接结构，包括至少两个紧凑拉伸试样，每个紧凑拉伸试样的材料不同，每个紧凑拉伸试样上都开有上通孔和下通孔，最上侧的紧凑拉伸试样与试验机相连，最下侧的紧凑拉伸试样与试验机相连；在相邻两个紧凑拉伸试样的两侧对称设有第一双孔吊板，相邻两个紧凑拉伸试样记为第一紧凑拉伸试样和第二紧凑拉伸试样，第一紧凑拉伸试样和第二紧凑拉伸试样通过第一双孔吊板连接；在第一紧凑拉伸试样的两侧且位于第一双孔吊板的外侧对称设有第二双孔吊板；在第二紧凑拉伸试样的两侧且位于第一双孔吊板的外侧对称设有第三双孔吊板。还公开了基于上述连接结构的工作方法。

技术领域

本发明属于疲劳裂纹扩展试验领域，特别涉及一种紧凑拉伸试样的连接结构及基于其的工作方法。

背景技术

近年来氢能产业的迅速发展对管道输氢技术提出了要求，若要确保输氢管道的安全运行，首先需要解决管线钢与氢气环境相容性问题。有研究指出，氢气环境可降低管线钢材料塑性，对疲劳裂纹扩展有显著影响。因此需针对不同管道材料开展不同氢压力环境中疲劳裂纹扩展速率试验研究。

金属材料在氢气环境中的疲劳裂纹扩展试验已有相关标准，但是疲劳试验本身周期长，尤其氢气环境具有较高的危险行，对疲劳试验能力提出了更高的要求，导致氢气环境中的疲劳裂纹扩展试验效率低，费用高昂。如果能在常规疲劳试验方法基础上进行改进，提高试验效率，那么对于降低试验成本提高研究积极性具有推动作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种紧凑拉伸试样的连接结构及基于其的工作方法，解决了在氢气环境中进行疲劳裂纹扩展试验效率低的问题。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种紧凑拉伸试样的连接结构，包括至少两个紧凑拉伸试样，每个紧凑拉伸试样的材料不同，每个紧凑拉伸试样上都开有上通孔和下通孔，位于最上侧的紧凑拉伸试样的上通孔与试验机相连，位于最下侧的紧凑拉伸试样的下通孔与试验机相连；

在相邻两个紧凑拉伸试样的两侧对称设有第一双孔吊板，相邻两个紧凑拉伸试样记为第一紧凑拉伸试样和第二紧凑拉伸试样，第一紧凑拉伸试样的下端和第二紧凑拉伸试样的上端通过第一双孔吊板连接；

在第一紧凑拉伸试样的两侧且位于第一双孔吊板的外侧对称设有第二双孔吊板，第二双孔吊板的下端与第一双孔吊板的上端和第一紧凑拉伸试样的下通孔连接，第二双孔吊板的上端与第一紧凑拉伸试样的上通孔连接；

在第二紧凑拉伸试样的两侧且位于第一双孔吊板的外侧对称设有第三双孔吊板，第三双孔吊板的上端与第一双孔吊板的下端和第二紧凑拉伸试样的上通孔连接，第三双孔吊板的下端与第二紧凑拉伸试样的下通孔连接。

进一步，第一双孔吊板上开有上通孔和下通孔，第一双孔吊板的上通孔和第一紧凑拉伸试样的下通孔通过销钉连接，第一双孔吊板的下通孔和第二紧凑拉伸试样的上通孔通过销钉连接；第一双孔吊板的上通孔和下通孔的直径等于销钉的外径。

进一步，第二双孔吊板上开有上通孔和下通孔，第二双孔吊板的上通孔和第一紧凑拉伸试样的上通孔通过销钉连接；第二双孔吊板的上通孔的直径大于销钉的外径。

进一步，第三双孔吊板上开有上通孔和下通孔，第三双孔吊板的下通孔和第二紧凑拉伸试样的下通孔通过销钉连接；第三双孔吊板的下通孔的直径大于销钉的外径。

进一步，销钉两端安装有限位器。

进一步，第一双孔吊板、第二双孔吊板及第三双孔吊板的材料采用承受载荷高于试验材料的微合金钢、不锈钢、铝合金或钛合金。

进一步，第一双孔吊板、第二双孔吊板及第三双孔吊板的材质和尺寸保持一致。

本发明还公开了基于所述连接结构的工作方法，包括以下步骤：