[發明專利]試樣液壓鼓脹試驗方法及裝置無效

申請號：	201410612056.2	申請日：	2014-11-04
公開（公告）號：	CN104344998A	公開（公告）日：	2015-02-11
發明（設計）人：	壽比南;徐彤;王漢奎;張雪濤;孫超	申請（專利權）人：	中國特種設備檢測研究院
主分類號：	G01N3/12	分類號：	G01N3/12
代理公司：	北京三友知識產權代理有限公司 11127	代理人：	李景輝
地址：	100013 ***	國省代碼：	北京;11
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摘要：
搜索關鍵詞：	試樣液壓鼓脹試驗方法裝置
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及微型試樣測試技術領域，具體涉及一種試樣液壓鼓脹試驗方法及裝置，用于對核設施、電站和石油化工等設備的結構測試。

背景技術

由于核設施、電站和石油化工等設備是高度危險的設施,所以這些設施的一些結構設計都是按比較保守的原則來設計的。二十世紀七十年代末，一些國家的核電站運行時間即將到達設計的壽命，人們面臨停止使用或繼續運行的選擇。因此，必須對在役設備結構的材料力學性能進行測試。由于這些材料長期處于高溫或幅射等條件下運行，在服役一段時間以后，需要確定材料的性能有沒有變化，從而確定這些結構能否延壽安全運行。用傳統的方法來測試材料力學性能，所需標準試件的體積較大，若從在役結構上提取，必將對結構造成損傷，是不可行的。于是迫切需要有新的測量技術。從上世紀八十年代開始，一些科技工作者分別提出了各種微型試樣試驗方法。

在這個領域中，最引人注目的就是小沖桿試驗技術。小沖桿試驗是一種以微型圓盤狀試樣為試驗對象的力學性能試驗方法，該方法通過固定圓盤試樣邊緣，以機械加載方式利用沖桿的半球形沖頭或沖桿頂端的鋼珠對試樣中心處進行加載直至破裂，通過試驗數據關聯確定材料的力學性能。小沖桿試驗的試件為通常為厚度0.5mm，直徑10mm以下的圓片。由于其與傳統標準試樣相比極為微小，使得從在役設備上取樣并確定材料實際性能成為可能。

二十多年以來，微型試樣測試技術得到了極大發展，現在這個技術已經開始用于測量材料的彈塑性性能、斷裂韌度、韌-脆轉變溫度(DBTT)等各種力學參數，并開始在蠕變和損傷的研究中發揮作用，并應用到電廠、壓力容器等化工設施和核設施等多個領域。此外，有些材料在實際應用時就較薄，厚度僅幾毫米，例如焊縫及其熱影響區、渦輪機中的葉片和修復牙齒的聚合材料等，用小沖桿試驗技術來測量它們的力學性能更接近實際應用條件。

但是，小沖桿試驗技術中的試樣需要承受球形沖頭的壓力，沖頭與試樣之間的摩擦力，所以小沖桿試驗過程中小圓片試樣的受力狀態復雜，難以進行有效的理論分析以獲得解析解，因而其研究主要集中在試驗的數據積累，以及在數據積累的基礎上得到小沖桿試驗結果與材料力學性能相關聯的經驗公式，以及通過有限元計算對試驗過程進行仿真，并用各種假設對數據進行解讀上。然而由于小沖桿試驗對試樣的加工方法、表面狀況，沖桿的對中度，下夾具平臺的孔徑等因素極為敏感，而上述因素在試驗準備和進行過程中較難控制，所得到的數據中包含有過多失控因素造成的差異，造成小沖桿試驗的可靠性不能得到有效保證。

綜上所述，現有技術中存在以下問題：現有的小沖桿試驗的受力復雜，根據小沖桿試驗得到的數據不能準確反映試樣的真實受力，造成小沖桿試驗的可靠性不能得到有效保證。

發明內容

本發明提供一種試樣液壓鼓脹試驗方法及裝置，以解決現有的試樣采用小沖桿試驗方法、不能準確反映試樣的真實受力、試驗的可靠性不能得到有效保證的問題。

為此，本發明提出一種試樣液壓鼓脹試驗方法，所述試樣液壓鼓脹試驗方法包括：

步驟A:將圓片形試樣安裝在液壓腔內，夾緊圓片形試樣的邊緣；

步驟B：在試樣上面放置位移傳導部件用于傳導試樣的軸向位移，并控制所述位移傳導部件只能沿所述試樣的軸線運動；

步驟C：在液壓腔內通入液壓油，使試樣在液壓油的壓力的作用下鼓脹變形，直至試樣破裂；

步驟D:在試樣鼓脹變形直至試樣破裂的過程中，用工業相機獲取所述位移傳導部件的位移值,并同步記錄試樣所受的壓力值。

進一步地，所述試樣液壓鼓脹試驗方法還包括：將獲得的位移值和壓力值輸送到計算機,由計算機得出壓力變形曲線。

進一步地，所述位移傳導部件為階梯桿,所述階梯桿頂端設有由激光雕刻形成的標尺條紋,所述工業相機獲取標尺條紋的位置變化。

進一步地，在所述位移傳導部件的上方設置吸收階梯桿的能量的吸收板。

進一步地，所述吸收板包括：底層的海綿層、中間層的橡膠層以及頂層的鋼板層。