[发明专利]一种管材性能测试方法及设备

摘要

一种管材材料性能测试方法及设备。试验中对管材两端位移和推力的控制，并在其内部施加液体压力。在胀形过程中，利用数字散斑测量技术实时监测管材所在的应变状态，并对推力或位移进行调整。当等效应变达到一定值或管材破裂时停止试验。试验过程中记录管材中充液的压力与管材胀形最高点处周围的胀形高度，并利用实时应变测量数据结合计算管材应力应变曲线及成形极限。管材试件使用三角卡盘加衬套的方式装卡并密封，实现了便捷的试件安装。

主权项

本发明的目的是提供一种利用充液胀形方法对管材材料性能进行测试设备和方法。该方法可以对直管与预弯曲管材的材料性能进行测试，得到管材充液成形全过程的的应力应变关系，并得到成形应变极限和成形应力极限。本发明的技术方案如下：1.管材充液胀形材料性能测试的设备：其特征在于：该设备包括用于记录并分析胀形过程的三维散斑应变测试设备(4)，管材充液胀形的液压控制设备(2)，用于推动试件管材两端轴向收缩的侧推设备(2)，适用于多种直径的管材端部夹紧设备(1)，用于直管性能测试的实时胀形高度测量设备(5)，管材用于适应测试试件弯曲角度的可调节导管装置(7)。组件1：端部装夹部件，由连接板、三脚卡盘、支撑芯棒和导轨槽组成。连接板与组件2侧推装置相连。三脚卡盘与支撑芯棒共同加紧管材试件。导轨与组价5导轨平台相连并可以在导轨上滑动。组件2：液压控制设备和侧推装置，由伺服阀、液压缸、液压推杆和控制系统组成。提供两种控制模式，力控制模式和速度控制模式。在力控制模式下，液压系统按照要求提供为试验机提供两侧相同或不同的侧推力；在速度控制模式下，液压系统按照要求提供两侧相同或不同的侧推速度。组件3：三脚位移尺。与组件5导轨平台相连，并可以调节高度。用于记录直线管材试件变形期间最高点周边的高度。组件4:三维散斑应变测试设备，由三维散斑变形过程记录相机与专用分析软件组成。其中两台相机可以固定于可移动的三角脚或固定于试验机的龙门架上。组件5：导轨平台。导轨平台上带有围绕中心旋转装置并利用定位孔确定以上组件位置。并可以根据试件角度调整侧推装置安装角度。2.管材充液胀形材料性能测试的方法，其特种在于该方法包括以下步骤：首先，根据试件角度调整导轨平台角度。调整液压及侧推装置并装夹试件。调整三维散斑应变测试设备到最佳视野范围。对于直线管材试件，调整三脚位移尺到接触试件并将数值清零。根据实验要求采用位移控制或侧推力控制方法对试件进行加载。并记录测量数据。根据计算公式计算应力应变曲线及成形极限。