[發(fā)明專利]真實(shí)管道彎曲疲勞試驗(yàn)系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310238810.6
• 申請(qǐng)日: 2013-06-17
• 公開（公告）號(hào): CN103335902A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳果;程小勇;劉明華;羅云;鄭其輝;侯民利;蒲柳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N3/32
• 分類號(hào): G01N3/32
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 賀翔

1.一種真實(shí)管道彎曲疲勞試驗(yàn)系統(tǒng)，其包括：提供正弦激勵(lì)的振動(dòng)臺(tái)、固定連接于所述振動(dòng)臺(tái)上的三爪卡盤及夾緊于所述三爪卡盤中的真實(shí)管道試驗(yàn)件，其特征在于：所述真實(shí)管道彎曲疲勞試驗(yàn)系統(tǒng)還包括與所述振動(dòng)臺(tái)相連接的控制器、與所述真實(shí)管道試驗(yàn)件相連接的以采集真實(shí)管道試驗(yàn)件上應(yīng)變片的應(yīng)力數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集器及與所述數(shù)據(jù)采集器相連接的裝有疲勞實(shí)驗(yàn)軟件的計(jì)算機(jī)。

2.如權(quán)利要求1所述的真實(shí)管道彎曲疲勞試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于：所述真實(shí)管道試驗(yàn)件的應(yīng)力最薄弱處貼有應(yīng)變片。

3.如權(quán)利要求2所述的真實(shí)管道彎曲疲勞試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于：所述真實(shí)管道試驗(yàn)件的根部貼有應(yīng)變片。

4.一種如權(quán)利要求3所述的真實(shí)管道彎曲疲勞試驗(yàn)系統(tǒng)的試驗(yàn)方法，其包括如下步驟：

步驟1：將振動(dòng)臺(tái)固定在基礎(chǔ)平臺(tái)上；

步驟2：將三爪卡盤連接固定在振動(dòng)臺(tái)上；

步驟3：將真實(shí)管道試驗(yàn)件在三爪卡盤上夾緊，并將應(yīng)變片貼在真實(shí)管道試驗(yàn)件的根部；

步驟4：利用錘擊法進(jìn)行模態(tài)試驗(yàn)，獲取真實(shí)管道試驗(yàn)件的一階固有頻率；

步驟5：利用控制器發(fā)出的控制信號(hào)，將激勵(lì)頻率調(diào)整到一階固有頻率處，通過振動(dòng)控制臺(tái)調(diào)節(jié)振動(dòng)幅值使應(yīng)力達(dá)到預(yù)定水平下，進(jìn)行疲勞試驗(yàn)，并用疲勞試驗(yàn)軟件進(jìn)行監(jiān)控；

步驟6：真實(shí)管道試驗(yàn)件開始出現(xiàn)一段裂紋時(shí)，管道根部應(yīng)力下降至預(yù)定應(yīng)力的95%時(shí)，裝有疲勞試驗(yàn)軟件的計(jì)算機(jī)發(fā)出提示聲，此時(shí)軟件停止工作；

步驟7：對(duì)真實(shí)管道試驗(yàn)件進(jìn)行模態(tài)試驗(yàn)，獲取固有頻率，如下降了初始固有頻率的3%，則統(tǒng)計(jì)出真實(shí)管道試驗(yàn)件的疲勞循環(huán)，進(jìn)入步驟8，進(jìn)行下一個(gè)管道實(shí)驗(yàn)，否則，轉(zhuǎn)入步驟4，調(diào)整振動(dòng)臺(tái)振幅或頻率，使真實(shí)管道試驗(yàn)件根部應(yīng)力保持在預(yù)定應(yīng)力值，繼續(xù)進(jìn)行試驗(yàn)；

步驟8：三爪卡盤上重新夾持真實(shí)管道試驗(yàn)件，在不同應(yīng)力值下重復(fù)進(jìn)行疲勞試驗(yàn)：當(dāng)真實(shí)管道試驗(yàn)件在當(dāng)前應(yīng)力下振動(dòng)次數(shù)超過10⁷沒有斷裂時(shí)，疲勞試驗(yàn)終止；

步驟9：全部試驗(yàn)完成后,統(tǒng)計(jì)出不同應(yīng)力值下的真實(shí)管道試驗(yàn)件的循環(huán)次數(shù)，獲取真實(shí)管道的S-N曲線，并擬合出其表達(dá)式。