[发明专利]一种测试热加载条件下复合管结合强度的装置及方法

摘要

一种测试热加载条件下复合管结合强度的装置及方法，属于复合管结合强度性能测试技术领域。包括高强度承压框架、压力系统、加热保温箱、可调节支架；压力系统固定在高强度承压框架内；变径压头插入加热保温箱，将待测试的复合管放置于变径压头上，变径压头的上端面只与待测试复合管的内管下端面接触，加热保温箱箱体高度与测试管段上端面基本平齐，盖上加热保温箱上盖，加热保温箱上盖与高强度框架接触，加热保温箱上盖的下表面只与待测试复合管的外管上端面接触；打开加热保温箱电源，升温至所需的测试温度，温度稳定后保温，加载压力，观察压力变化，当压力达到最大值开始明显下降时，说明复合管已经发生了剪切破坏，记录此过程的压力值。

主权项

1.一种测试热加载条件下复合管结合强度的装置，其特征在于，分为四个部分：高强度承压框架(1)，压力系统(2)，加热保温箱(3)，可调节支架(4)；/n高强度承压框架(1)用于承受整个测试系统的负载，高强度承压框架为箱体结构，上部开有通孔(1-2)，用于观察实验过程，还可用于调整试样位置；/n压力系统(2)底部固定在高强度承压框架(1)内的底部部，用于产生和输出测试结合强度的压力；压力系统自上而下依次包括部件变径压头(2-2)、压头(2-3)、能施加压力的缸体(2-4)、底座(2-5)，底座(2-5)固定在压力系统2的底部上，缸体(2-4)设有高精度数字显示压力表(2-6)及加载控制器(2-7)；变径压头(2-2)为圆柱结构，上部端面直径相对较小，下部端面直径相对较大，根据复合管尺寸选取合适的变径压头尺寸，其上部端面直接与复合管试件的内管端面接触，用于对内管加载压力，变径压头(2-2)下部端面设有圆柱形引导面凹槽(2-8)，用于与圆柱形的压头(2-3)稳定配合；圆柱形的压头(2-3)顶部与变径压头的圆柱形引导面凹槽(2-8)配合，用于传导压力到试件，压头(2-3)顶部与变径压头接触的结合面处设有隔热垫片(2-9)，用于降低热量损失，降低传递到压力系统的热量，保护压力系统；高精度数字显示压力表(2-6)，用于快速直观的读取压力系统传递的压力数值；/n加热保温箱(3)位于高强度承压框架(1)内部上端，用于将待测试复合管段加热至指定温度，并在此温度下完成测试；包括加热保温箱箱体(3-2)、加热元件(3-3)、隔热保温层(3-4)、加热保温箱上盖(3-5)、温度传感器(3-6)、数字显示温度计及控温装置(3-7)，加热保温箱电源(3-8)；加热保温箱箱体(3-2)用于承载加热保温箱的其它部件，加热保温箱箱体(3-2)下部置于在可调节支架(4)上，用于固定加热保温箱，可调节支架(4)位于高强度承压框架(1)内；隔热保温层(3-4)设置在加热保温箱箱体内表面，用于防止热量散失，保持箱体内部温度；加热元件(3-3)位于加热保温箱箱体(3-2)内部用于加温；加热保温箱上盖(3-5)采样上盖连接销(3-10)与加热保温箱箱体上端口进行配合，加热保温箱上盖(3-5)上表面与高强度承压框架贴合，用于承载测试时试样上部外层管端面产生的压力，加热保温箱上盖(3-5)开有通孔(3-13)，不同尺寸的试样选择不同通孔尺寸的加热保温箱上盖，加热保温箱上盖通孔(3-13)处设有隔热保温的通孔塞(3-11)，用于密封上盖，避免热量损失；加热保温箱箱体(3-2)内设有温度传感器(3-6)，数字显示温度计及自动控温装置(3-7)与温度传感器(3-6)和加热元件(3-3)连接和配合，用于直观的读取加热保温箱内的温度，当温度达到设定温度时，控温装置控制加热元件自动断电，温度降低时自动加热，保证箱内温度恒定；/n所述加热保温箱3底部开有通孔(3-12)，用于变径压头上端伸入到加热保温箱内；通孔(3-12)内侧壁设有一层柔性隔热保温材料(3-9)，用于密封变径压头与加热保温箱体的间隙，柔性隔热保温材料应能适应不同变径压头的尺寸，防止热量从变径压头与孔的间隙散失，并且不会影响测试结果；/n高强度承压框架(1)上部设有通孔，高强度承压框架(1)上部的通孔直径不小于加热保温箱上盖通孔(3-13)且两者同轴；加热保温箱上盖通孔(3-13)的直径大于待测复合管的外管内直径小于外管外直径；变径压头(2-2)上部端面直径大于待测复合管的内管内直径小于内管外直径。/n