[發明專利]高靜水壓力下浮力材料的浮力損失測試裝置及方法

有效

• 申請號: 200810022677.X
• 申請日: 2008-07-08
• 公開（公告）號: CN101319988A
• 公開（公告）日: 2008-12-10
• 發明（設計）人: 趙俊海;馬利斌;劉濤
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七○二研究所
• 主分類號: G01N19/00
• 分類號: G01N19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.高靜水壓力下浮力材料的浮力損失測試裝置，其特征在于包括壓力筒(7)和應變儀(6)；其中的壓力筒(7)為大型通用壓力筒，其下端有筒底，其上端有筒蓋(9)；壓力筒(7)內有板條梁(1)，該板條梁懸吊于筒蓋(9)的下方；筒蓋(9)上有纜孔，纜孔內有電纜(5)，纜孔與電纜(5)間呈水密狀相配合；板條梁(1)的中間上、下面上均貼有應變片(2)，電纜(5)的兩端分別與板條梁(1)上面的應變片(2)和應變儀(6)相連；板條梁(1)下方有浮力材料試件(3)和壓載塊(4)，浮力材料試件(3)懸吊于板條梁(1)下面的應變片(2)上，壓載塊(4)懸吊于浮力材料試件(3)之下；其中的板條梁(1)為硬質鋁合金。

2.根據權利要求1所述的高靜水壓力下浮力材料的浮力損失測試裝置，其特征在于壓力筒(7)內有兩個吊桿(10)，兩吊桿(10)上端固定在筒蓋(9)的下表面相對兩側，它們的下端有吊鉤，板條梁(1)兩端置于該兩吊鉤內。

3.利用權利要求1所述裝置測試高靜水壓力下浮力材料的浮力損失的方法，其特征在于依次包括以下步驟：

板條梁的選擇

先選取至少5件板條梁(1)樣品，并測得這些樣品的應力-應變曲線，得到板條梁(1)材料的楊氏彈性模量E的實測值；

對板條梁(1)進行標定，以測定板條梁(1)應力-應變曲線變化的線性和重復性，最終擇優選用；

應變值的測定

當壓力筒(7)內工作壓力p分別取0和極限深度工作壓力時，分別從應變儀(6)上讀取應變值ε₁和ε₂，則應變變化值Δε＝ε₂-ε₁；

應力值的換算

根據板條梁(1)的應力-應變曲線，把板條梁(1)跨中的應變變化值Δε換算為應力變化值Δσ＝E·Δε；

浮力損失的確定

根據板條梁(1)跨中截面的彎距和應力計算公式，即

其中，l為板條梁(1)的長度(m)，l＝1m；

其中，I_z為板條梁(1)跨中截面對中性軸的慣矩(m⁴)，I_z＝bh³/12＝5.4×10^-10(m⁴)；z為板條梁(1)上表面至中性軸的距離(m)，z＝h/2＝0.003m；

分別計算出在板條梁(1)跨中的彎距M_P和集中力P，則浮力材料的浮力損失ΔF＝P。