[发明专利]一种模拟柔性立管铠装层层间磨损的试验方法及装置

权利要求书

1.一种模拟柔性立管铠装层层间磨损的试验装置，其特征在于，包括万能试验机(1)、下试验机夹具(2)、下试样夹具(3)、上试样夹具(5)和上试验机夹具(6)；其中，

工作时，测试试样(4)夹持在下试样夹具(3)和上试样夹具(5)之间，且下试样夹具(3)被夹持在万能试验机(1)的下试验机夹具(2)上，上试样夹具(5)被夹持在万能试验机(1)的上试验机夹具(6)上。

2.根据权利要求1所述的一种模拟柔性立管铠装层层间磨损的试验装置，其特征在于，下试样夹具(3)上设置有下夹持柄(301)，上试样夹具(5)上设置有上夹持柄(501)，下试样夹具(3)通过下夹持柄(301)被夹持在万能试验机(1)的下试验机夹具(2)上，上试样夹具(5)通过上夹持柄(501)被夹持在万能试验机(1)的上试验机夹具(6)上。

3.根据权利要求1所述的一种模拟柔性立管铠装层层间磨损的试验装置，其特征在于，下试样夹具(3)和上试样夹具(5)均包括可拆卸且配合使用的第一试样夹具(9)和第二试样夹具(10)，第一试样夹具(9)和第二试样夹具(10)之间形成用于夹持测试试样(4)的试样槽。

4.根据权利要求3所述的一种模拟柔性立管铠装层层间磨损的试验装置，其特征在于，第一试样夹具(9)和第二试样夹具(10)上均开设有螺纹孔(9)，且第一试样夹具(9)和第二试样夹具(10)之间通过设置在螺纹孔(9)处的紧固螺栓(7)连接在一起。

5.一种模拟柔性立管铠装层层间磨损的试验方法，其特征在于，该试验方法基于权利要求1至4中任一项所述的一种模拟柔性立管铠装层层间磨损的试验装置，包括以下步骤：

1)试样准备：使用拉伸铠装层的装甲线制取平直的样条作为测试试样(4)；

2)试样组装：将测试试样(4)等分为2组，每组测试试样(4)紧密排列且端部平齐，两组测试试样(4)交叉重叠，轴向交叉角度等于柔性立管内铠甲线的实际层间缠绕夹角，将组合后的测试试样(4)的一侧端部夹持在下试样夹具(3)，将组合后的测试试样(4)的另一侧端部夹持在上试样夹具(5)内，且每组测试试样(4)的铺设方向同此轴向的夹角相同；

3)试样安装：控制万能试验机(1)，使下试验机夹具(2)和上试验机夹具(6)分别夹紧对应的下试样夹具(3)和上试样夹具(5)；

4)设备准备：控制万能试验机(1)，施加500N的预紧拉伸力，确保各处夹持良好，载荷清零；

5)开始试验：控制万能试验机(1)，采用力值控制模式，以速率v₁匀速增加拉伸载荷至F₁，保载时间t₁，而后以速率v₂匀速减小拉伸载荷至F₂，保载时间t₂，此为一个加载循环，而后重复加载循环直至试验周期规定的循环次数N，其中F₁和F₂不超过管道设计的轴向拉伸载荷，且F₁＞F₂；

6)试验终止：完成试验周期的循环次数后，控制万能试验机(1)，慢速卸除拉伸载荷至0N，松开下试验机夹具(2)和上试验机夹具(6)，拆下带有下试样夹具(3)和上试样夹具(5)的测试试样(4)，取下测试试样(4)；

7)试验结果：使用肉眼和光学显微镜观察每根测试试样(4)中部的磨损情况，截取测试试样(4)中部叠合部分，称量质量并同标准质量对比，计算质量损失。

6.根据权利要求5所述的一种模拟柔性立管铠装层层间磨损的试验方法，其特征在于，步骤3)中，下试样夹具(3)上设置有下夹持柄(301)，上试样夹具(5)上设置有上夹持柄(501)，夹持时，要求下夹持柄(301)和上夹持柄(501)的轴心同下试验机夹具(2)和上试验机夹具(6)的轴心重合。