[實用新型]一種適用于均勻金屬薄壁管疲勞試驗的增強試樣

有效

• 申請號: 201821675259.6
• 申請日: 2018-10-16
• 公開（公告）號: CN209559594U
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發明（設計）人: 李曰兵;田薇;周明玨;金偉婭;陳瀟;何興
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28;G01N3/32
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;黃美娟

一種適用于均勻金屬薄壁管疲勞試驗的增強試樣,用于均勻薄壁金屬直管疲勞試驗，準確地獲得金屬薄壁直管疲勞實驗數據。該試樣在金屬薄壁管的兩端塞入填充圓棒，再灌膠將填充圓棒與金屬薄壁管固定，并且在金屬薄壁管中間段局部減薄管壁厚的一半，解決金屬薄壁直管在進行疲勞試驗時金屬薄壁直管兩端比中間先產生疲勞裂紋的問題，以獲得準確地疲勞實驗數據。

技術領域

本實用新型涉及一種用于均勻薄壁金屬管疲勞試驗的薄壁管試樣。

背景技術

目前，由于金屬薄壁管具有非常優異的傳熱性能，已經廣泛應用在核電、石化等重要的工業領域，如核電站蒸汽發生器傳熱管、超臨界電站鍋爐管等，但在流致振動等載荷作用下這些薄壁金屬管易發生疲勞破壞，因此研究金屬薄壁直管的疲勞行為與機理，更為準確地測量其疲勞性能，對這些關鍵設備的設計及安全運行具有重要意義；結構的疲勞評價常依據結構材料的疲勞壽命，多由標準疲勞試樣(如圓形橫截面試樣、矩形橫截面試樣等)通過疲勞實驗測得，在進行疲勞試驗時，由于金屬薄壁管試樣所受橫向壓力的不連續性，不滿足應力在試樣均勻分布原則，將導致在試樣的兩端密封區域提前出現疲勞失效，這會影響在金屬薄壁管材疲勞性能測量的準確性，而國內外尚無金屬薄壁管疲勞行為與機理，更為準確地測量其疲勞性能數據的報道，研發出一種適用于均勻金屬薄壁直管疲勞試驗的增強試樣是進行上述研究的首要條件。

發明內容

本實用新型要解決現有的金屬薄壁管在進行疲勞試驗時試樣的兩端密封區域由于應力集中而提前出現疲勞失效、影響在金屬薄壁管材疲勞性能測量的準確性的問題，提供一種適用于均勻金屬薄壁管疲勞試驗的增強試樣。

本實用新型的技術方案是:

一種適用于均勻金屬薄壁直管疲勞試驗的增強試樣，包括一個金屬薄壁管，其特征在于：在金屬薄壁管兩端的被夾具夾持的位置向管內插入填充圓棒，通過灌膠將填充圓棒與金屬薄壁直管固定，填充圓棒的直徑與金屬薄壁管的內徑相等，同時在金屬薄壁管中間段局部減薄金屬薄壁管壁厚的一半，以解決金屬薄壁管夾具夾持位置應力集中的問題；

填充圓棒伸入金屬薄壁管的部分長度大于活動夾塊與金屬薄壁管的夾持接觸部分的長度；填充圓棒伸入金屬薄壁管的長度小于金屬薄壁直管的長度的三分之一。

該增強試樣相較于普通試樣在疲勞試驗時金屬薄壁管兩端夾具夾持的位置不存在應力集中現象或者減小應力集中現象，確保試樣中間出現疲勞裂紋時夾具夾持的位置完好無損。

所述金屬薄壁管試樣兩端夾具夾持的位置管內填充圓棒，所述圓棒與金屬薄壁管試樣之間灌膠固定，并且在金屬薄壁管中間段局部減薄管壁厚的一半，為了保證實驗強度要求，所述填充圓棒材料為鋁合金，所述的新型填充圓棒金屬薄壁管試樣使用方法及用途與金屬薄壁管使用方法及用途一致；

本實用新型的優點是:

(1)本實用新型提供一種適用于均勻金屬薄壁直管疲勞試驗的填充圓棒增強試樣,該試樣可以進行軸向拉壓疲勞試驗；

(2)本實用新型薄壁管設計精巧，實用性強，通過在增加金屬薄壁管兩端夾具夾持的位置管內填充圓棒，同時在金屬薄壁管中間段局部減薄金屬薄壁管壁厚的一半，因此金屬薄壁管兩端的疲勞強度得到加強，解決金屬薄壁管通常在進行軸向拉壓試驗時管材兩端比中間先產生疲勞裂紋的問題，以獲得準確地疲勞實驗數據。

附圖說明

圖1是本實用新型的試樣夾持示意圖；

圖2是本實用新型的軸向剖視圖；

圖3是圖1的A-A向剖視圖。

具體實施方式

為了使本技術領域的人員更好地理解本實用新型中的技術方案，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，。