[发明专利]薄壁管件周向力学性能测试方法

摘要

一种薄壁试件周向力学性能测试方法，采用瓣模式薄壁管件周向力学性能测试装置测试管件的周向力学性能。测试中，通过标定试验确定摩擦系数μ；通过拉伸试验得到试件的σ值，从而获得薄壁管件胀裂所需要的最大加载压力P，并根据最大加载压力P确定加载装置。通过材料力学性能试验机，使锥形压头压下挤胀管件至管件胀裂，获得挤胀过程中管件周向应力和时间的关系曲线；通过应变仪记录下整个挤胀过程中管件周向应变和时间的关系曲线；通过材料力学性能试验机得到挤压过程中的载荷和时间的关系曲线；通过公式将载荷转化成周向应力，得到周向应力和时间的关系曲线；取各测试结果的平均值获得薄壁管件周向力学性能参数。

主权项

一种薄壁试件周向力学性能测试方法，其特征在于，所述的薄壁试件周向力学性能测试方法包括以下步骤：步骤1、通过标定试验确定摩擦系数μ；将瓣模放置于管形标定试件中，将锥形压头插入瓣模内；将装有锥形压头的瓣模置于保护套内；对薄壁管件周向应力测试装置施加载荷，获得加载载荷的应力值；将加载载荷P和加载载荷的应力值σ代入公式 P = σ 2 πtH ( tan β + μ ) 1 - μ 2 - 2 μ tan β 得到摩擦系数μ＝0.16；式中：H为管件高度；t为管件壁厚；σ为管件周向应力；β为锥形压头的半锥角；步骤2、工装准备；取一个试件，在该试件的轴向对称面处的外圆周上，沿周向贴上应变片；通过导线将应变片与应变仪连接起来；将瓣模放置于被测试的管件中，将锥形压头插入瓣模内；将装有锥形压头的瓣模置于保护套内；步骤3、确定胀裂管件所需的压力；通过拉伸试验得到试件的σ值；通过下式 P = σ 2 πtH ( tan β + μ ) 1 - μ 2 - 2 μ tan β 得到将薄壁管件胀裂所需要的最大加载压力P，并根据最大加载压力P确定加载装置；式中：H为管件高度；T为管件壁厚；σ为管件周向应力；μ为摩擦系数，μ＝0.16；β为锥形压头的半锥角；步骤4、对管件加载；通过材料力学性能试验机，使锥形压头压下挤胀管件至管件胀裂；压下速度为1～5mm/min；步骤5、获得挤胀过程中管件周向应力和时间的关系曲线；通过应变仪记录下整个挤胀过程中管件周向应变和时间的关系曲线；通过材料力学性能试验机得到挤压过程中的载荷和时间的关系曲线；通过公式 P = σ 2 πtH ( tan β + μ ) 1 - μ 2 - 2 μ tan β 将载荷转化成周向应力，得到周向应力和时间的关系曲线；上式中：H为管件高度；T为管件壁厚；σ为管件周向应力；μ为摩擦系数，μ的取值为0.16；β为锥形压头的半锥角；重复步骤2至步骤5，对各试件逐一进行测试，分别获得各试件的力学性能；步骤6、获得薄壁管件周向力学性能参数；取各测试结果的平均值获得薄壁管件周向力学性能参数。