專利名稱：管道彎頭多軸棘輪應(yīng)變測(cè)試系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多軸循環(huán)載荷作用下，測(cè)試管道彎頭各位置棘輪應(yīng)變隨時(shí)間演化的方法，屬于彎管多軸棘輪應(yīng)變測(cè)試系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)外在測(cè)試管道彎頭材料受多軸循環(huán)載荷作用下的棘輪應(yīng)變演化中，還多是對(duì)彎頭材料棒材或板材標(biāo)準(zhǔn)試樣進(jìn)行多軸棘輪應(yīng)變的測(cè)試，主要是利用引伸計(jì)法等。但是這種方法存在很多問題，首先它只考慮材料本身受載后的棘輪行為，未能有效的用來研究結(jié)構(gòu)對(duì)多軸棘輪效應(yīng)的影響，另外它的加載工況及類型均受局限，而且引伸計(jì)的定位固定與標(biāo)定工作都較復(fù)雜，操作不當(dāng)極易產(chǎn)生測(cè)量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確等。所以它們不能真實(shí)準(zhǔn)確的模擬彎頭在一次應(yīng)力和二次應(yīng)力組合下彎頭各處的棘輪應(yīng)變的累積過程，因此其適用性較差。另外還采用激振裝置如振動(dòng)臺(tái)來，利用慣性力提供彎曲載荷。雖然它能對(duì)彎頭結(jié)構(gòu)進(jìn)行直接加載研究，但是這種方法，提供的載荷范圍偏小，加載類型單一，受自身局限較大。最近幾年雖有學(xué)者也提出過應(yīng)變片法測(cè)試彎頭的多軸棘輪效應(yīng)，但是由于數(shù)據(jù)采集精度不夠高，測(cè)試通道有限和測(cè)試位置定位不準(zhǔn)等局限性，導(dǎo)致測(cè)試程序復(fù)雜且結(jié)果不準(zhǔn)確。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種能準(zhǔn)確測(cè)試管道彎頭在三向應(yīng)力狀態(tài)下的棘輪應(yīng)變演化過程的試驗(yàn)方法。本試驗(yàn)方法優(yōu)化了以往各種方法，利用微機(jī)結(jié)合傳感器控制液壓伺服疲勞試驗(yàn)機(jī)的施加載荷F和輸出壓力P來提供各種復(fù)雜載荷工況，并采用應(yīng)變片法測(cè)量彎頭受復(fù)雜載荷工況下的實(shí)時(shí)多軸棘輪行為。其中，輸出壓力P導(dǎo)致的彎頭試樣中的軸向法應(yīng)力與環(huán)向應(yīng)力之間關(guān)系可如下σ7 =--(1)
4xt
PxD R + O.5rnSin0σ,=——χ"(2)
2xt R +rnSinu其中，ο ζ為彎管上內(nèi)壓產(chǎn)生的軸向法應(yīng)力，MPa ； σ θ為彎管上任意角θ對(duì)應(yīng)處的內(nèi)壓環(huán)向應(yīng)力，MPa ；P表示試驗(yàn)機(jī)提供試驗(yàn)設(shè)計(jì)內(nèi)壓值，MPa ；D為彎頭試樣的外徑，mm ；t代表彎頭試樣的管壁壁厚，mm ；R表示彎管的曲率半徑，mm ;rn表示彎管截面的平均半徑，mm ； θ為彎管上某一點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的圓心角。該方法測(cè)試位置靈活，載荷工況多樣，方法新穎，設(shè)計(jì)合理，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。同時(shí)多通道動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀具有低漂移和低噪聲、頻響寬特點(diǎn)，疲勞試驗(yàn)機(jī)具有試驗(yàn)條件、試驗(yàn)參數(shù)可以進(jìn)行預(yù)設(shè)、測(cè)控、自動(dòng)記錄，試驗(yàn)出現(xiàn)失效或異常時(shí)，自動(dòng)報(bào)警停機(jī)等功能，可廣泛應(yīng)用于試驗(yàn)研究各種復(fù)雜工況下，如地震或管中流體溫度變化等，帶壓彎頭的多軸棘輪應(yīng)變的演化規(guī)律，并可用于確定管道彎頭的棘輪邊界。本發(fā)明的技術(shù)方案如下
本發(fā)明的彎頭多軸棘輪測(cè)試系統(tǒng)，利用傳感器控制液壓伺服疲勞試驗(yàn)機(jī)、卡具輔助機(jī)構(gòu)和應(yīng)變片法測(cè)量彎頭受載的應(yīng)變變化情況，通過多通道動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀采集數(shù)據(jù)，經(jīng)過計(jì)算機(jī)輸出結(jié)果。所述的傳感器控制液壓伺服疲勞試驗(yàn)機(jī)包括油壓機(jī)(11)，試驗(yàn)機(jī)加載上卡頭 (1)，下卡頭(10)及輸油軟管；傳感器控制液壓伺服疲勞試驗(yàn)機(jī)實(shí)現(xiàn)不同內(nèi)壓及彎矩的組合工況加載，并且試驗(yàn)條件、試驗(yàn)參數(shù)能夠進(jìn)行預(yù)設(shè)、測(cè)控、自動(dòng)記錄，試驗(yàn)出現(xiàn)失效或異常時(shí)自動(dòng)報(bào)警停機(jī)。所述的彎頭試樣為在一根管道彎頭(1 的兩端與兩個(gè)直套管(14)和(16)的各自一端通過焊縫連接；兩個(gè)直套管的各自另一端則分別于兩個(gè)管堵(1 和(19)焊縫連接； 兩個(gè)管堵側(cè)壁位置均開有有一螺紋通孔(13)，用作進(jìn)出通油口，利于將管內(nèi)氣體有效排出， 防止大量氣泡困于管腔內(nèi)，影響加壓效果；灌滿油后，將其中一個(gè)通油口與三通接頭(17) 一端螺紋連接，在三通接頭處安裝壓力表(18)實(shí)時(shí)觀察彎頭試樣內(nèi)壓力情況；另一通油口 (13)則與連接油壓機(jī)的輸油軟管連接。本發(fā)明的管道彎頭多軸棘輪測(cè)試方法將應(yīng)變片貼于彎頭試樣( 最大彎矩位置處外表面各處；然后對(duì)空腔彎頭試樣灌油，直至灌滿，再將灌滿油的連接軟管一端與彎頭試樣( 連接，軟管另一端通過快插接頭與油壓機(jī)(11)連接，再通過傳感器和裝有軟件的微機(jī)通過改變油壓機(jī)(11)液位控制彎頭試樣內(nèi)壓力；將彎頭試樣各處應(yīng)變片引線以及溫度補(bǔ)償材料處各應(yīng)變片引線通過導(dǎo)線與前接線板上各接頭按照對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行正確連接；隨后將彎頭試樣與上加載塊⑷與下加載塊(7)螺紋連接，并在它們之間添加鋁材墊片，使加載塊與彎頭試樣之間位移傳遞連續(xù)；接著將上加載塊(4)與下加載塊(7)分別通過銷軸(3) 和(8)實(shí)現(xiàn)與上加載桿( 和下加載桿(9)的鉸接；再利用疲勞試驗(yàn)機(jī)上卡頭(1)和下卡頭 (10)固定加載輔助機(jī)構(gòu)的上加載桿( 和下加載桿(9)；最后利用微機(jī)及試驗(yàn)控制軟件， 通過輸入不同工況載荷，利用傳感器控制彎頭試樣內(nèi)壓及試驗(yàn)機(jī)加載彎矩進(jìn)行多軸棘輪試驗(yàn)。采用多通道動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀(6)實(shí)時(shí)采集彎頭試樣各處應(yīng)變演化情況，并將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換存儲(chǔ)于主控計(jì)算機(jī)03)中。應(yīng)變片為雙向直角應(yīng)變片，此處共涉及10個(gè)位置；其中，定義彎頭內(nèi)彎曲側(cè)(即0 度位置)為位置1，外彎曲側(cè)(即180度位置)為位置9，內(nèi)緣與外緣之間的兩側(cè)中間位置分別定義為位置7(90度位置)和位置10(-90度位置)，在0度到90度位置之間，每隔15 度各貼一片應(yīng)變片，分別對(duì)應(yīng)位置2至位置6，90度至180度中間位置貼覆一片應(yīng)變片，即位置8 (135度位置)。所述多通道動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀包括放大器電路(25)，前接線板00)及輸入接頭(21)，后輸出接頭(M)，供電電源0 , PCI數(shù)據(jù)采集器以及主控計(jì)算機(jī)組成；將應(yīng)變片微弱電信號(hào)變化由前接線板00)和輸入接頭導(dǎo)入，并經(jīng)放大電路05)將微弱的電信號(hào)變化放大，通過PCI數(shù)據(jù)采集器將此電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)顯示及存儲(chǔ)于主控計(jì)算機(jī) (23)。所述卡具輔助機(jī)構(gòu)包括上加載桿( 和下加載桿(9)，上加載塊(4)和下加載塊 (7)，加載桿與加載塊之間通過銷軸( 和(8)鉸接，加載塊與彎頭試樣( 通過螺紋連接， 連接時(shí)，兩者間添加適當(dāng)數(shù)量鋁墊片，保證試驗(yàn)位移傳遞連續(xù)。對(duì)于本發(fā)明可以相信說明如下
本試驗(yàn)方法中，應(yīng)變片應(yīng)選取90度直角型應(yīng)變片，可測(cè)試各處環(huán)向和軸向應(yīng)變值，同時(shí)可得出不同彎矩處彎頭棘輪應(yīng)變的演化情況。本發(fā)明的試驗(yàn)方法，可測(cè)得不同內(nèi)壓及彎矩組合工況下，彎頭試樣最大棘輪應(yīng)變位置的棘輪應(yīng)變安定情況，并可結(jié)合棘輪邊界確定方法，確定各種彎頭的試驗(yàn)棘輪邊界圖。具體彎頭試樣由三部分組成，一是90度彎頭，二是各長(zhǎng)0.1m的直套管(14)和 (16)，其中直套管(16)管側(cè)開有一通孔，并與三通接頭(17)焊縫連接，用作排氣孔；三是兩個(gè)各長(zhǎng)為0. Im的直管管堵(12)和(19)；管堵(12)和(19)與直套管(14)和(16)采用對(duì)接焊縫連接；其中一管堵(1 的管側(cè)位置設(shè)計(jì)有一螺紋通孔，用作通油口 ；另一管堵(19) 封閉；灌滿油后，將焊有三通接頭(17)處安裝壓力表(18)實(shí)時(shí)觀察彎頭腔內(nèi)壓力情況；螺紋孔(1 與連接油壓機(jī)(11)的輸油軟管相連，實(shí)現(xiàn)內(nèi)壓加載。多軸液壓伺服疲勞試驗(yàn)機(jī)包括油壓機(jī)(11)，試驗(yàn)機(jī)加載上卡頭(1)，下卡頭(10)， 及輸油軟管。本試驗(yàn)機(jī)是一種改進(jìn)的多軸疲勞試驗(yàn)機(jī)，可實(shí)現(xiàn)不同內(nèi)壓及彎矩的組合工況加載，且試驗(yàn)條件、試驗(yàn)參數(shù)通過多軸試驗(yàn)控制軟件可以進(jìn)行預(yù)設(shè)、測(cè)控、自動(dòng)記錄，試驗(yàn)出現(xiàn)失效或異常時(shí)，自動(dòng)報(bào)警停機(jī)。多軸試驗(yàn)控制軟件如圖5所示可實(shí)現(xiàn)對(duì)施加載荷、施加內(nèi)壓、循環(huán)次數(shù)、循環(huán)周期、加載波形、加載初始相位角等試驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行預(yù)設(shè)、測(cè)控、自動(dòng)記錄，試驗(yàn)出現(xiàn)失效或異常時(shí)，自動(dòng)報(bào)警停機(jī)。所述夾具輔助機(jī)構(gòu)包括上加載桿( 和下加載桿(9)，上加載塊(4)和下加載塊 (7)，加載桿與加載塊之間通過銷軸( 和(8)鉸接，加載塊與彎頭試樣( 通過螺紋連接， 連接時(shí)，兩者間添加適當(dāng)數(shù)量鋁墊片，保證試驗(yàn)位移傳遞連續(xù)。本輔助卡具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，可準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)彎頭各位置的設(shè)計(jì)彎矩對(duì)稱分布，并在彎頭中間處提供最大彎矩載荷，保證了試驗(yàn)測(cè)量的準(zhǔn)確性。所述多通道動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀(6)包括放大器電路(25)，前接線板00)及輸入接頭 (21)，后輸出接頭(M)，供電電源0》，PCI數(shù)據(jù)采集器以及主控計(jì)算機(jī)組成。其主要作用是將應(yīng)變片微弱電信號(hào)變化由前接線板00)輸入接頭導(dǎo)入，并經(jīng)放大電路05) 將微弱的電信號(hào)變化放大，通過PCI數(shù)據(jù)采集器將此電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)顯示及存儲(chǔ)于主控計(jì)算機(jī)0；3)。其原理是，放大器0 內(nèi)部提供高精度低溫漂5V橋壓和兩個(gè)低溫漂精密電阻，阻值為120歐姆。只需要外接兩個(gè)120歐姆應(yīng)變片，即一個(gè)應(yīng)變片和一個(gè)溫度補(bǔ)償用應(yīng)變片，即可構(gòu)成惠斯通電橋。因?yàn)榛菟雇姌?又稱單臂電橋)是一種可以精確測(cè)量電阻的儀器；由于試樣受載變形將導(dǎo)致彎頭各處各個(gè)方向產(chǎn)生應(yīng)變，引起應(yīng)變片電阻發(fā)生變化，此微弱變化的電信號(hào)經(jīng)過惠斯通電橋進(jìn)行放大并最終將其轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)記錄在主控計(jì)算機(jī)中。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于，可提供多種復(fù)雜載荷組合工況，載荷工況及應(yīng)用范圍廣，測(cè)試位置可靈活調(diào)整，即應(yīng)變片貼覆位置可根據(jù)具體試驗(yàn)設(shè)計(jì)任意選擇，不受試驗(yàn)條件限制；且測(cè)試結(jié)果精度高，數(shù)據(jù)曲線光滑平穩(wěn)，設(shè)計(jì)合理。此外，多通道動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀具有低漂移和低噪聲、頻響寬的特點(diǎn)。改進(jìn)疲勞試驗(yàn)機(jī)具有試驗(yàn)條件、試驗(yàn)參數(shù)可以進(jìn)行預(yù)設(shè)、測(cè)控、自動(dòng)記錄，試驗(yàn)出現(xiàn)失效或異常時(shí)，自動(dòng)報(bào)警停機(jī)等功能。夾具輔助結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)彎頭各處彎矩的對(duì)稱均勻梯度分布，并在其中間位置施加最大彎矩。


圖1為所述試驗(yàn)方法輔助結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為多通道動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀放大電路電橋原理圖；圖3為彎頭試樣3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)示意圖；圖4為應(yīng)變測(cè)試系統(tǒng)11結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為多軸棘輪試驗(yàn)控制軟件程序執(zhí)行框圖；圖6為利用此試驗(yàn)方法測(cè)試一種不銹鋼彎頭試樣受多軸循環(huán)載荷作用下的多軸棘輪行為所得環(huán)向應(yīng)變-軸向應(yīng)變關(guān)系圖；圖7為此試驗(yàn)方法測(cè)試一種不銹鋼彎頭試樣多軸棘輪行為所得加載載荷-環(huán)向應(yīng)變滯環(huán)圖；圖8為此試驗(yàn)方法測(cè)試一種不銹鋼彎頭試樣的位置1處的環(huán)向棘輪應(yīng)變及軸向棘輪應(yīng)變隨循環(huán)圈數(shù)變化關(guān)系圖；圖中1上夾頭、2上加載桿、3銷軸a、4上加載塊、5彎頭試樣、6多通道應(yīng)變數(shù)據(jù)測(cè)試采集系統(tǒng)、7下加載塊、8銷軸b、9下加載桿、10下夾具、11多軸液壓疲勞試驗(yàn)機(jī)、12管堵a、13進(jìn)油孔、14直套管a、1590度彎頭、16直套管b、17三通接頭、18精密壓力表、19管堵b、20前接線板、21輸入接頭、22供電電源、23PCI數(shù)據(jù)采集器及主控計(jì)算機(jī)、M后輸出接頭、25放大器電路。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明是通過利用多軸疲勞試驗(yàn)機(jī)配以卡具輔助機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)內(nèi)壓管件的循環(huán)彎曲，并利用精密應(yīng)變片測(cè)量彎頭試樣的棘輪應(yīng)變。此試驗(yàn)方法所使用儀器包括設(shè)計(jì)彎頭試樣5、多軸疲勞試驗(yàn)機(jī)11、多通道動(dòng)態(tài)應(yīng)變測(cè)量?jī)x6及其它輔助機(jī)構(gòu)。所述設(shè)計(jì)彎頭試樣5 主要由三部分組成，一是90度彎頭，二是各長(zhǎng)0. Im的直套管(14)和(16)，其中直套管(16) 管側(cè)開有一通孔，并與三通接頭(17)焊縫連接，用作排氣孔；三是兩個(gè)各長(zhǎng)為0. Im的直管管堵(12)和(19)；管堵(12)和(19)與直套管(14)和(16)采用對(duì)接焊縫連接；其中一管堵(1 的管側(cè)位置設(shè)計(jì)有一螺紋通孔，用作通油口 ；另一管堵(19)封閉；灌滿油后，將焊有三通接頭(17)處安裝壓力表(18)實(shí)時(shí)觀察彎頭管內(nèi)壓力情況；螺紋孔(1 與連接油壓機(jī)(11)的輸油軟管相連，實(shí)現(xiàn)內(nèi)壓加載。所述多軸液壓伺服疲勞試驗(yàn)機(jī)11包括試驗(yàn)機(jī)加載上卡頭1，下卡頭10，及輸油軟管；所述卡具輔助機(jī)構(gòu)包括上加載桿2和下加載桿9，上加載塊4和下加載塊7，它們之間通過銷軸3和8鉸接；其中，應(yīng)變片位置設(shè)計(jì)如圖3所示；輔助機(jī)構(gòu)的作用主要是將彎頭試樣5準(zhǔn)確定位固定于多軸疲勞試驗(yàn)機(jī)11，實(shí)現(xiàn)將試驗(yàn)機(jī)的拉伸或壓縮載荷F轉(zhuǎn)變成彎矩作用在彎頭試樣5，彎矩在彎頭上不僅可產(chǎn)生環(huán)向應(yīng)力，還會(huì)產(chǎn)生軸向應(yīng)力。由彎矩在彎頭上引起的環(huán)向應(yīng)力，在同一截面各點(diǎn)處是不同的，在中性軸處內(nèi)外側(cè)的環(huán)向應(yīng)力最大；而由彎矩在彎頭上引起的軸向應(yīng)力，如同環(huán)向應(yīng)力一樣，同一截面上各點(diǎn)處不相同，但其符號(hào)與環(huán)向應(yīng)力相同，大小為該點(diǎn)環(huán)向應(yīng)力的1/3 1/2。如圖3所示， 根據(jù)材料力學(xué)理論，其彎曲正應(yīng)力計(jì)算公式如下
FDM = — x (Lbb, + —)(3)
權(quán)利要求
1.彎頭多軸棘輪應(yīng)變測(cè)試系統(tǒng)，其特征是利用傳感器控制液壓伺服疲勞試驗(yàn)機(jī)、夾具輔助機(jī)構(gòu)和應(yīng)變片法測(cè)量彎頭，通過多通道動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀采集數(shù)據(jù)，經(jīng)過計(jì)算機(jī)輸出結(jié)果。
2.如權(quán)利要求1所述的彎頭多軸棘輪測(cè)試系統(tǒng)，其特征是所述的傳感器控制液壓伺服疲勞試驗(yàn)機(jī)包括油壓機(jī)，試驗(yàn)機(jī)加載上卡頭，下卡頭及輸油軟管；傳感器控制液壓伺服疲勞試驗(yàn)機(jī)實(shí)現(xiàn)不同內(nèi)壓及彎矩的組合工況加載，并且試驗(yàn)條件、試驗(yàn)參數(shù)能夠進(jìn)行預(yù)設(shè)、測(cè)控、自動(dòng)記錄，試驗(yàn)出現(xiàn)失效或異常時(shí)自動(dòng)報(bào)警停機(jī)。
3.如權(quán)利要求1所述的測(cè)試系統(tǒng)，其特征是所述的彎頭試樣為在一根管道彎頭的兩端焊縫連接兩根直套管，直套管兩端設(shè)置有兩個(gè)直管管堵；其中一根完全封閉；另一端管堵側(cè)壁面設(shè)置有一螺紋通孔，用作通油口 ；另一端直套管外側(cè)壁開有一通孔，用作出氣孔， 此出氣孔與三通接頭焊縫對(duì)接；灌滿油后，在三通接頭處安裝壓力表實(shí)時(shí)觀察彎頭內(nèi)壓力情況，前述通油孔與輸油設(shè)備連接。
4.彎頭多軸棘輪應(yīng)變測(cè)試方法，其特征是將應(yīng)變片貼于彎頭試樣( 最大彎矩位置處外表面各處；然后對(duì)空腔彎頭灌油，直至灌滿，再將灌滿油的連接軟管一端與彎頭試樣(5) 連接，軟管另一端通過快插接頭與油壓機(jī)(11)連接，再通過傳感器和裝有軟件的微機(jī)通過改變油壓機(jī)液位控制彎頭內(nèi)壓力；將彎頭各處應(yīng)變片弓I線以及溫度補(bǔ)償材料處各應(yīng)變片弓I 線通過導(dǎo)線與前接線板上各接頭按照對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行正確連接；再將彎頭試樣與上加載塊 (4)與下加載塊(7)螺紋連接，并在它們之間添加鋁材墊片，使加載塊與彎頭試樣之間位移傳遞連續(xù)；接著將上加載塊(4)與下加載塊(7)分別通過銷軸( 和(8)實(shí)現(xiàn)與上加載桿( 和下加載桿(9)的鉸接；再利用疲勞試驗(yàn)機(jī)上卡頭(1)和下卡頭(10)固定加載輔助機(jī)構(gòu)的上加載桿⑵和下加載桿(9)；接著利用微機(jī)及試驗(yàn)控制軟件，通過輸入不同工況載荷，利用傳感器控制彎頭內(nèi)壓及試驗(yàn)機(jī)加載彎矩進(jìn)行多軸棘輪試驗(yàn)，最后采用多通道動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀(6)實(shí)時(shí)采集彎頭試樣各處應(yīng)變演化情況，并將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換存儲(chǔ)于主控計(jì)算機(jī)03) 中。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征是應(yīng)變片為雙向直角應(yīng)變片，貼于彎頭的位置優(yōu)選為彎頭中間位置截面；將雙向直角應(yīng)變片貼于10個(gè)位置，其中，彎頭內(nèi)緣側(cè)O度位置為位置1，外緣側(cè)180度位置為位置9，內(nèi)緣與外緣之間的中間的90度位置為位置7和-90度位置為位置10，在0度到90度位置之間，每隔15度各貼一片應(yīng)變片，90度至180度位置之間貼覆一片應(yīng)變片。
6.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征是所述多通道動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀包括放大器電路(25)， 前接線板00)及輸入接頭(21)，后輸出接頭(M)，供電電源0 , PCI數(shù)據(jù)采集器以及主控計(jì)算機(jī)03)組成；將應(yīng)變片微弱電信號(hào)變化由前接線板00)輸入接頭導(dǎo)入，并經(jīng)放大電路0 將微弱的電信號(hào)變化放大，通過PCI數(shù)據(jù)采集器將此電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)顯示及存儲(chǔ)于主控計(jì)算機(jī)03)。
7.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征是所述夾具輔助機(jī)構(gòu)包括上加載桿(2)和下加載桿(9)，上加載塊⑷和下加載塊(7)，加載桿與加載塊之間通過銷軸(3)和⑶鉸接，加載塊與彎頭試樣( 通過螺紋連接，連接時(shí)，兩者間添加適當(dāng)數(shù)量鋁墊片，保證試驗(yàn)位移傳遞連續(xù)。
全文摘要
本發(fā)明管道彎頭多軸棘輪應(yīng)變測(cè)試系統(tǒng)及方法。利用微機(jī)結(jié)合傳感器控制液壓伺服疲勞試驗(yàn)機(jī)的施加載荷F和輸出壓力P來提供各種復(fù)雜載荷工況，并采用應(yīng)變片法測(cè)量彎頭受復(fù)雜載荷工況下的實(shí)時(shí)多軸棘輪行為。利用傳感器控制液壓伺服疲勞試驗(yàn)機(jī)、卡具輔助機(jī)構(gòu)和應(yīng)變片法測(cè)量彎頭受載的應(yīng)變變化情況，通過多通道動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀采集數(shù)據(jù)，經(jīng)過計(jì)算機(jī)輸出結(jié)果。本發(fā)明可提供多種復(fù)雜載荷組合工況，載荷工況及應(yīng)用范圍廣，測(cè)試位置可靈活調(diào)整，即應(yīng)變片貼覆位置可根據(jù)具體試驗(yàn)設(shè)計(jì)任意選擇，不受試驗(yàn)條件限制；且測(cè)試結(jié)果精度高，數(shù)據(jù)曲線光滑平穩(wěn)，設(shè)計(jì)合理。多通道動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀具有低漂移和低噪聲、頻響寬的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01N3/62GK102162778SQ20101059944
公開日2011年8月24日 申請(qǐng)日期2010年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月22日
發(fā)明者梅云輝, 陳剛, 陳旭, 高炳軍 申請(qǐng)人:天津大學(xué)