[發(fā)明專利]薄壁管件周向力學(xué)性能測(cè)試方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010106594.6
• 申請(qǐng)日: 2010-02-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101793647A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 范娟;李付國(guó);虞文軍;李劍飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N3/08
• 分類號(hào): G01N3/08
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專利中心 61204
• 代理人: 慕安榮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及到材料力學(xué)性能的測(cè)試方法領(lǐng)域，具體是一種薄壁管件周向力學(xué)性能測(cè)試方法。

背景技術(shù)

在航空、航天、汽車、機(jī)械設(shè)備等領(lǐng)域無(wú)不涉及管件、管套的使用。以飛機(jī)為例，管路系統(tǒng)是飛機(jī)的生命線，它的性能好壞直接影響到飛機(jī)的整體性能。因此提高管路系統(tǒng)的技術(shù)水平，對(duì)提高飛機(jī)性能非常重要。液壓管路是飛機(jī)所有管路中工作壓力最高、可靠性要求最嚴(yán)的一部分，飛機(jī)管路系統(tǒng)技術(shù)的高低就集中體現(xiàn)在液壓管路系統(tǒng)中。對(duì)于液壓系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，在同等功率條件下，工作壓力越高，所要求的動(dòng)筒和油泵活塞底面積就越小，管路流量也要求越小，因而液壓系統(tǒng)的整體尺寸會(huì)減小，重量會(huì)減輕，而較低的介質(zhì)流速也減少了在管路中流動(dòng)的功率損失。因此，液壓系統(tǒng)及其標(biāo)準(zhǔn)件技術(shù)研究是航空工業(yè)發(fā)展的客觀需求。由于液壓管路工作壓力的提高，將給液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)帶來(lái)許多新問(wèn)題，主要?dú)w結(jié)為強(qiáng)度和密封兩大問(wèn)題，這就需要研究管件的強(qiáng)度問(wèn)題。

傳統(tǒng)方式是將薄壁管剖開(kāi)、碾平，制備出拉伸試樣后測(cè)試管件的周向力學(xué)性能。但是在碾平的過(guò)程中出現(xiàn)再次變形，所以測(cè)得的數(shù)據(jù)就不能準(zhǔn)確地代表管件的周向力學(xué)性能值，更何況對(duì)于小尺寸薄壁管件根本就無(wú)法剖開(kāi)、碾平，并制樣。

發(fā)明內(nèi)容

為克服現(xiàn)有技術(shù)方法中難以精確測(cè)得薄壁管件周向力學(xué)性能的弊端，本發(fā)明提出了一種薄壁管件周向力學(xué)性能測(cè)試方法。

本發(fā)明包括一組管形試件，其特征在于，所述的薄壁試件周向力學(xué)性能測(cè)試方法包括以下步驟：

步驟1、通過(guò)標(biāo)定試驗(yàn)確定摩擦系數(shù)μ；將瓣模放置于管形標(biāo)定試件中，將錐形壓頭插入瓣模內(nèi)；將裝有錐形壓頭的瓣模置于保護(hù)套內(nèi)；對(duì)薄壁管件周向應(yīng)力測(cè)試裝置施加載荷，獲得加載載荷的應(yīng)力值；將加載載荷P和加載載荷的應(yīng)力值σ代入公式

P=σ2πtH(tanβ+μ)1-μ2-2μtanβ]]>

得到摩擦系數(shù)；式中：H為管件高度；t為管件壁厚；σ為管件周向應(yīng)力；β為錐形壓頭的半錐角；

步驟2、工裝準(zhǔn)備；取一個(gè)試件，在該試件的軸向?qū)ΨQ面處的外圓周上，沿周向貼上應(yīng)變片；通過(guò)導(dǎo)線將應(yīng)變片與應(yīng)變儀連接起來(lái)；將瓣模放置于被測(cè)試的管件中，將錐形壓頭插入瓣模內(nèi)；將裝有錐形壓頭的瓣模置于保護(hù)套內(nèi)；

步驟3、確定脹裂管件所需的壓力；通過(guò)拉伸試驗(yàn)得到試件的σ值；通過(guò)下式

P=σ2πtH(tanβ+μ)1-μ2-2μtanβ]]>

得到將薄壁管件脹裂所需要的最大加載壓力P，并根據(jù)最大加載壓力P確定加載裝置；式中：H為管件高度；T為管件壁厚；σ為管件周向應(yīng)力；μ為摩擦系數(shù)；β為錐形壓頭的半錐角；

步驟4、對(duì)管件加載；通過(guò)材料力學(xué)性能試驗(yàn)機(jī)，使錐形壓頭壓下擠脹管件至管件脹裂；壓下速度為1～5mm/min；

步驟5、獲得擠脹過(guò)程中管件周向應(yīng)力和時(shí)間的關(guān)系曲線；通過(guò)應(yīng)變儀記錄下整個(gè)擠脹過(guò)程中管件周向應(yīng)變和時(shí)間的關(guān)系曲線；通過(guò)材料力學(xué)性能試驗(yàn)機(jī)得到擠壓過(guò)程中的載荷和時(shí)間的關(guān)系曲線；通過(guò)公式