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行业动态

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工程管件的实验方案
发布人:管理员 发布日期:2019-9-26 9:45:04 

    为了全面掌握异径管的情况,从试件的大端到小端、偏心侧到平底侧、内外拱到中性线等特征位置,都进行壁厚检测及外载荷作用下应变测试,中性线处进行了硬度检测。

6.2.1 试件

    试件为工程常用的无缝异径管,其实验内容见表6.2,异径管在进行专门单一载荷的主要实验之前,还进行了载荷量很小、对主要实验没有不良影响的组合实验,这样也对实验装置与试件的配合在主要实验之前进行了可行性检验。主要尺寸及表面硬度见表6.3,异径弯管①的详细情况分别见表6.5 和表6.6,偏心异径管⑥的详细情况分别见表6.10 和表6.11,试件结构及实验现场分别见附录A 的图A1 至图A9。

实验试件的试验内容实验试件的试验内容

6.2.2 测试系统示意图及相关设备仪器

    图6.3 是极限压力测试系统示意图。

测试系统示意图偏心异径管⑥试样材料的应力应变曲线

    应变由微机控制的YJ—33 型静态电阻应变仪数据采集系统自动扫描测量。管内加压设备采用湖南长沙市试压泵厂制造的2D1—SY 型电动试压泵,弯矩载荷加载设备采用济南试验机厂制造的WE-1000 型液压式万能试验机,扭矩载荷加载设备采用合肥锻压机床厂制造的Y41-40A 型40t 单柱液压机。一般地,每个测点贴一个90°直角式两轴电阻应变花同时测量环向应变和经向应变,异径管承受端面扭矩作用时测点贴的是45°直角式三轴电阻应变花。

6.2.3 试件的力学性能

    试件用20 钢无缝钢管热挤压加工成,其性能会发生软化,故二次检测复验其力学性能,按每种规格的偏心异径管管件试验后在平底侧各取两件拉伸试样。 偏心异径管⑥的取样见附录A 中的图A10,试验结果见表6.4。按GB1172《黑色金属硬度及强度换算值》中的经验公式σb ≈ 3.5378HB(MPa)换算布氏硬度为抗拉强度,见表6.3。

 偏心异径管的力学性能

    比较表6.3 和表6.4 的结果,偏心异径管件号②的σb 推算值为394 MPa 和412 MPa,实测值412 MPa 和417 MPa,平均值相对误差2.9%。偏心异径管件号⑥的σb 推算值为415MPa 和420 MPa,实测值449 MPa 和470 MPa,平均值相对误差10.0%。由HB 推算得σb值较实测得σb 稍低,材料的力学性能基本均匀。偏心异径管件号②和⑥的流变应力由表6.4 的实测值按公式σf=0.5(σsb计算,其他试件的流变应力以此为基础,结合表6.4的表面硬度检测结果进一步推算而得。

6.2.4 实验数据的整理

    为了便于与应力解析解的直观比较,全面掌握异径管这一新的研究对象的应力分布情况,把测试的应变值全部转化为应力值进行分析。双向应变片测得的应变值可直接采用广义虎克定律计算主应力。

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