一种管材环向的厚向异性系数直接测定方法

摘要

一种管材环向的厚向异性系数直接测定方法，它涉及一种管材环向变形性能的测定方法，以解决现有的实验方法无法直接测定环向和轴向性能差异明显的管材环向的厚向异性系数，进而无法全面、准确描述具有各向异性特征管材的变形性能的问题，所述厚向异性系数直接测定方法的主要步骤是：步骤一、从待测管材上截取环状坯料并制备成环形拉伸试件；步骤二、将待测环形拉伸试件装夹在试验模具上，并连接好变形测量单元，进行环向拉伸实验；步骤三、根据记录的轴向和环向应变数据，得到待测管材的环向厚向异性系数。本发明用于管材的厚向异性系数测定。

主权项

一种管材环向的厚向异性系数直接测定方法，其特征在于：所述厚向异性系数直接测定方法是按照以下步骤实现的，步骤一、从待测管材上截取环状坯料并制备成环形拉伸试件(1)，环形拉伸试件(1)上加工有测试段(1‑1)，测试段(1‑1)的宽度小于环形拉伸试件(1)其它弧段的宽度，环形拉伸试件(1)的测试段(1‑1)的宽度为9mm‑21mm；步骤二、将待测环形拉伸试件(1)装夹在试验模具上，并连接好变形测量单元，进行环向拉伸实验，实时记录变形测量单元测得的轴向和环向应变数据，拉伸过程中与试验模具接触的环形拉伸试件(1)的曲率保持不变；所述试验模具为胀形试验装置，所述胀形试验装置包括圆管(9)、带有螺纹通孔的两个底座(10)和两个空心螺杆(12)，所述圆管(9)的长度是环形拉伸试件宽度的3倍；所述变形测量单元为引伸计测量系统或应变片测试系统，所述引伸计测量系统包括轴向引伸计(2)和横向引伸计(3)；所述应变片测试系统包括两个电阻应变片(4)及与应变片通讯连接的电阻应变仪；环向拉伸实验时，先将环形拉伸试件滑动套装在圆管的中部，将圆管(9)的两端固定密封在两个底座(10)的螺纹通孔处，将两个空心螺杆(12)分别旋拧在两个螺纹孔内，将轴向引伸计(2)和横向引伸计(3)分别夹持在所述测试段(1‑1)上，或者将两个电阻应变片(4)粘贴在测试段(1‑1)的外弧面上，其中一个电阻应变片(4)测轴向应变，另外一个电阻应变片(4)测环向应变；然后，向两个空心螺杆(12)内同时注入充液，利用圆管的胀形力使环形拉伸试件(1)拉伸变形，充液压力控制在15‑25Mpa之间，以20Hz的频率实时记录轴向和环向应变数据；步骤三、当环形拉伸试件变形量达到15％时结束实验，取出环形拉伸试件(1)，根据记录的轴向和环向应变数据，求得m_r，并按照公式得到待测管材的环向厚向异性系数r，其中m_r为环形拉伸试件的测试段的轴向应变和环向应变拟合得到的回归直线的斜率。