[發(fā)明專利]非粘結(jié)管纜鎧裝層預(yù)應(yīng)力對彎曲性能影響的測試方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810149634.1
• 申請日: 2018-02-13
• 公開（公告）號: CN108287115B
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡海濤;蘇琦;周保順;閻軍;許金錦;熊飛宇;萬睿;許琦;范志瑞;耿達;李鑫;楊志勛;陳金龍;盧青針;岳前進;王靖元;隋倩倩
• 申請（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類號: G01N3/20
• 分類號: G01N3/20
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司 21212
• 代理人: 李馨

1.一種非粘結(jié)管纜鎧裝層預(yù)應(yīng)力對彎曲性能影響的測試裝置，其特征在于，包括用于對管纜樣品鎧裝層施加拉力的預(yù)應(yīng)力施加裝置和用于將管纜樣品中間部分彎曲成均勻弧度的彎曲裝置；

所述預(yù)應(yīng)力施加裝置包括：鎖緊管纜樣品端部鎧裝層的鎖緊齒輪環(huán)，向鎖緊齒輪環(huán)施加拉力的螺桿，測量施加力數(shù)值的拉壓力傳感器，將施加的壓力傳遞給傳感器的反力支撐板，使管纜內(nèi)芯受力均勻的壓餅，將施加的壓力通過傳感器傳遞給壓餅的傳力圓柱；

所述彎曲裝置包括：設(shè)備底座，螺栓連接于所述設(shè)備底座上對管纜樣品中間部分施加作用的位移作動器，調(diào)整管纜樣品中間部分彎曲半徑的彎曲均勻限制裝置，還包括固接于設(shè)備底座上的兩根支撐柱，其中一根設(shè)有將管纜樣品固定的鉸支座固定卡扣，另一根支撐柱設(shè)有將管纜樣品豎直方向固定的滑動支座固定卡扣，所述滑動支座固定卡扣由上下兩個可沿管纜外表面水平滑動的滾軸組成。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試裝置，其特征在于，所述鎖緊齒輪環(huán)包括內(nèi)環(huán)和外環(huán)，所述內(nèi)環(huán)的內(nèi)圈表面光滑，外圈設(shè)有齒輪槽，外圈中部設(shè)有凸起部，所述外環(huán)的內(nèi)圈設(shè)有齒輪槽，內(nèi)圈中部設(shè)有適配內(nèi)環(huán)凸起部的凹槽，外圈設(shè)有螺絲孔及適配的緊固螺絲。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試裝置，其特征在于，所述彎曲均勻限制裝置包括整體框架和上下兩對對稱設(shè)置在框架內(nèi)部的鋼板，所述鋼板上開設(shè)不同弧度的圓孔，每對鋼板通過穿過圓孔的穿插螺桿形成實驗所需彎曲弧度，框架豎桿上設(shè)置伸縮桿，能夠通過改變豎桿的伸縮實現(xiàn)對不同直徑的管纜的夾持。

4.基于權(quán)利要求1～3任一項非粘結(jié)管纜鎧裝層預(yù)應(yīng)力對彎曲性能影響的測試裝置的測試方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：將管纜樣品兩端的外護套剝離一部分，露出內(nèi)部的鎧裝層；

S2：將管纜樣品固定于測試裝置，具體地，將管纜樣品一端的鎖緊齒輪環(huán)內(nèi)環(huán)卡在鎧裝層的內(nèi)側(cè)，鎖緊齒輪環(huán)外環(huán)卡在鎧裝層的外側(cè)，擰緊外環(huán)上的緊固螺絲鎖緊鎧裝層，將管纜樣品穿過鉸支座、彎曲均勻限制裝置、滑動滾軸將管纜樣品對正，鎖緊鉸支座固定卡扣和滑動支座固定卡扣，再將另一端鎧裝層通過同樣方法用鎖緊齒輪環(huán)鎖緊；

S3：通過螺桿向鎖緊齒輪環(huán)施加拉力，同時螺桿通過反力支撐板將施加的壓力傳遞給拉壓力傳感器，通過對螺桿上螺栓施加扭轉(zhuǎn)，實現(xiàn)對鎖緊齒輪環(huán)施加拉力和對內(nèi)護套及管纜內(nèi)部施加同等壓力，由拉壓力傳感器測量施加力的大小，實現(xiàn)非粘結(jié)管纜結(jié)構(gòu)鎧裝層表現(xiàn)為不同預(yù)應(yīng)力數(shù)值，管纜內(nèi)芯所受壓力由反力支撐板通過拉壓力傳感器、傳力圓柱、壓餅均勻傳遞給管纜內(nèi)芯；

S4：由拉壓力傳感器測量施加力的大小，實現(xiàn)非粘結(jié)管纜結(jié)構(gòu)鎧裝層表現(xiàn)為不同預(yù)應(yīng)力數(shù)值，模擬加工制造過程中非粘結(jié)管纜鎧裝層加工殘余應(yīng)力的存在；

S5：通過所述彎曲均勻限制裝置調(diào)整所需彎曲半徑，具體地，將管纜樣品置于所述彎曲均勻限制裝置，穿插螺桿穿過鋼板圓孔形成實驗所需彎曲弧度，通過旋緊伸縮桿的螺栓將管纜樣品夾緊，通過位移作動器施加作用力，將管纜樣品按照設(shè)置的彎曲半徑完成彎曲工況。