一种高压气肋弯曲强度试验装置的制作方法

1.本发明涉及试验技术领域，具体涉及一种高压气肋弯曲强度试验装置。


背景技术：

2.三点弯曲强度测试是评价高压气肋抗面外失稳能力的有效方法，但目前还未见有相关测试装置的报道。简单的弯曲测试中，气肋长度三等分点的位置会在加载过程中发生弯曲变形，导致弯矩发生非正常变化，无法准确表征气肋抗弯强度。因此，需要提供一种试验装置，能够很好地解决上述所存在的技术问题。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题
4.本发明提供一种高压气肋弯曲强度试验装置，以解决简单的三点弯曲测试试验，变形导致弯矩发生非正常变化，无法准确表征气肋抗弯强度等问题。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
6.一种高压气肋弯曲强度试验装置，架设在被测试的气肋上，该试验装置由固定卡扣、支撑架和加载带组成，
7.所述的固定卡扣设置在被测试高压气肋的两端，与被测试气肋两端夹具连接固定；
8.所述的支撑架分别设在被测试高压气肋长度方向的两个三分点处，与被测试高压气肋固定连接；
9.所述的加载带设在被测试高压气肋中点，以保证加载弯矩。
10.进一步地，所述的支撑架与被测试高压气肋采用圆辊支点连接，保证没有剪切反作用力，只有垂直反作用力。
11.进一步地，所述的固定卡扣包括固定铁板，卡套及螺钉，所述固定铁板和卡套通过螺钉固定连接，所述螺钉设置在卡套的两侧。
12.进一步地，所述卡套为
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ω
″
型，所述的
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ω
″
型卡套的内半径与被测试气肋两端封口夹具的外径吻合。
13.进一步地，所述加载带选用柔性编织带，防止气肋在加载过程中加载处发生局部剪切应力集中，导致异常破坏。
14.进一步地，所述加载带宽度不超过200mm。
15.进一步地，所述加载带材质选用聚酰胺、聚酯、芳纶、聚芳酯纤维任意一种编织而成。
16.本发明对比已有技术具有以下创新点：
17.1.使用支撑架固定高压气肋，使气肋在受载弯曲过程中，三分点处不发生隆起，保证弯矩不出现异常变化，可以提高气肋抗弯强度测试准确度；
18.2.选用柔性编织带，防止气肋在加载过程中加载处发生局部剪切应力集中，规避
因此产生的无效数据结果，可以提高测试结果准确度。
附图说明
19.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
20.图1：一种高压气肋弯曲强度试验装置整体结构示意图；
21.图2：本发明固定卡扣结构示意图；
22.图3：支撑架的结构示意图；
23.其中：1-固定卡扣，11-固定铁板，12-卡套，13-螺钉，2-支撑架，3-加载带，4-被测气肋，41-气肋封口夹具。
具体实施方式
24.下面结合附图对本发明作进一步说明。
25.一种高压气肋弯曲强度试验装置，架设在被测试的气肋上，该试验装置由固定卡扣、支撑架和加载带组成，所述的固定卡扣设置在被测试高压气肋的两端，与被测试气肋两端夹具连接固定；所述的固定卡扣由固定在地面上的铁板和
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ω
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型卡套及连接铁板和卡套的螺钉组成，所述的
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ω
″
型卡套的内半径与被测试气肋两端封口夹具的外径吻合，所述的螺钉设置在卡套的两侧；所述的支撑架分别设在被测试高压气肋长度方向的两个三等分点处，支撑架与气肋接触位置设有圆辊支点。所述的圆辊支点，可采用辊轮的形式，保证在气肋与辊轮相互作用中，没有剪切反作用力，只有垂直反作用力。所述的圆辊支点可在加载过程中，防止气肋长度方向三等分点处弯曲变形，保持气肋的半圆弧形状，保证测试的准确性。所述的加载带设在被测试高压气肋中点，加载带采用柔性编织带可防止气肋在加载过程中加载处发生异常破坏，加载带宽度不超过200mm，使加载尽可能保证为线载荷，以保证加载弯矩。根据加载载荷的大小，所述的加载带材质可选用聚酰胺、聚酯、芳纶、聚芳酯纤维编织而成，保证加载带可承受所需的拉伸强度。加载带末端可采用重物挂载或机械实现连续加载。
26.为使本发明所提出的技术方案的目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合附图，对本发明所提出的技术方案的实施例进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是所提出的技术方案的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本发明保护的范围。
27.实施例
28.高压气肋弯曲强度试验装置，安装在被测试的气肋4上，其结构如图1所示，气肋4两端封口夹具安装在固定卡扣1上，如图2所示，固定卡扣中
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ω
″
型卡套12的内半径与被测试气肋两端封口夹具41的外径吻合，通过螺钉13将卡套12安装在固定铁板11上。保证在测试过程中，气肋两端不发生移动、扭转和翘曲等，保证弯矩稳定。支撑架分别设在被测试高压气肋长度方向的两个三等分点处，支撑架与气肋接触位置设有圆辊支点，如图1所示。在三等分点设置支撑架可以在加载过程中防止气肋长度方向三等分点处弯曲变形，保持气肋的半圆弧形状，保证测试的准确性。采用圆辊支点保证气肋与辊轮相互作用中，没有剪切反
作用力，只有垂直反作用力，如图3所示。加载带设在被测试高压气肋中点，加载带一端可通过机械绞盘加载的方式实现连续加载。加载带采用芳纶编织带，宽度为200mm。柔性编织带可防止气肋在加载过程中加载处发生异常破坏，加载带宽度不超过200mm，使加载尽可能保证为线载荷，以保证弯矩。
29.实施例的测试步骤是：
30.第一步，按100mm/min的加载速度对试样连续施加竖直向下载荷，直至气肋形变持续增加而载荷不变，记为最大载荷；
31.第二步，连续测量并记录试样的实效模式和最大载荷；
32.第三步，出现在固定卡扣处的破坏为无效实效模式，所记录的数据为无效数据；
33.第四步，按下式进行弯曲强度计算：
[0034][0035]
其中，α＝(d-h)/d，
[0036]
式中：
[0037]
σ为弯曲强度；
[0038]
p
max
为试样承受的最大载荷；
[0039]
l为气肋两端跨距；
[0040]
d为气肋截面外直径；
[0041]
h为气肋材料厚度
[0042]
本具体实施方式采用支撑架的方式实现了气肋在受载过程中只有中点向下弯曲没有三分点向上隆起，保证了弯矩不发生异常变化，选用柔性编织带，防止气肋在加载过程中加载处发生局部剪切应力集中，减少因此产生的无效数据结果，从而提高了测试结果的准确度。


技术特征：
1.一种高压气肋弯曲强度试验装置，架设在被测试的气肋上，其特征在于：该试验装置由固定卡扣、支撑架和加载带组成，所述的固定卡扣设置在被测试高压气肋的两端，与被测试气肋两端夹具连接固定；所述的支撑架分别设在被测试高压气肋长度方向的两个三分点处，与被测试高压气肋固定连接；所述的加载带设在被测试高压气肋中点，以保证加载弯矩。2.根据权利要求1所述的一种高压气肋弯曲强度试验装置，其特征在于：所述的支撑架与被测试高压气肋采用圆辊支点连接，保证没有剪切反作用力，只有垂直反作用力。3.根据权利要求1所述的一种高压气肋弯曲强度试验装置，其特征在于：所述的固定卡扣包括固定铁板，卡套及螺钉，所述固定铁板和卡套通过螺钉固定连接，所述螺钉设置在卡套的两侧。4.根据权利要求3所述的一种高压气肋弯曲强度试验装置，其特征在于：所述卡套为
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ω
″
型，所述的
″
ω
″
型卡套的内半径与被测试气肋两端封口夹具的外径吻合。5.根据权利要求1所述的一种高压气肋弯曲强度试验装置，其特征在于：所述加载带选用柔性编织带，防止气肋在加载过程中加载处发生异常。6.根据权利要求5所述的一种高压气肋弯曲强度试验装置，其特征在于：所述加载带宽度不超过200mm。7.根据权利要求5所述的一种高压气肋弯曲强度试验装置，其特征在于：所述加载带材质选用聚酰胺、聚酯、芳纶或聚芳酯纤维任意一种编织而成。

技术总结
本发明涉及试验技术领域，具体涉及一种高压气肋弯曲强度试验装置。架设在被测试的气肋上，该试验装置由固定卡扣、支撑架和加载带组成，所述的固定卡扣设置在被测试高压气肋的两端，与被测试气肋两端夹具连接固定；支撑架分别设在被测试高压气肋长度方向的两个三分点处，与被测试高压气肋固定连接；所述的加载带设在被测试高压气肋中点，以保证加载弯矩。加载带选用柔性编织带，本发明使用支撑架固定高压气肋，使气肋在受载弯曲过程中，三分点处不发生隆起，保证弯矩不出现异常变化，可以提高气肋抗弯强度测试准确度；选用柔性编织带，防止气肋在加载过程中加载处发生局部剪切应力集中，规避因此产生的无效数据结果，可以提高测试结果准确度。测试结果准确度。测试结果准确度。


技术研发人员：石彦超 郭杰 苏峰 盖世伟 周军帅
受保护的技术使用者：内蒙合成化工研究所
技术研发日：2022.05.16
技术公布日：2022/8/30