[发明专利]一种测试复杂加载路径下管材成形性能的方法

权利要求书

1.一种测试复杂加载路径下管材成形性能的方法，其特征在于：所述方法是按照以下步骤实现的：

步骤一、模具制作：根据实际需要设计并加工具有特定的胀形约束区形状和长径比变化的管材胀形模具（2）；

步骤二、试样制备：按照实验需要截取一定长度管材试样（3），并将管材试样（3）表面清洗干净；

步骤三、安装固定：将胀形模具（2）固定在一个测试平台上，调整管材试样（3）的位置，并在管材试样（3）外表面沿轴向的中间部位即点M处粘贴应变片（4），连接应变片（4）和应变仪（5）以测量点M处的应变，将粘贴应变（4）的管材试样（3）装入所述胀形模具（2）中；

步骤四、管材密封：采用相应的密封方式将待测管材试样（2）两端密封，高压源（8）将高压流体介质通过密封后的管材试样（3）的一端充入管材试样（3）内部，压力传感器（6）的探头插装在密封后的管材试样（3）的另一端，所述高压源（8）、所述应变仪（5）和所述压力传感器（6）均连接分析测试系统（7）；

步骤五、胀形测试：向步骤四的管材试样（3）内逐渐充入高压流体介质，管材试样（3）在胀形内压P和胀形模具（2）的共同作用下发生胀形直至破裂，记录胀形过程中的胀形内压P的变化、胀形区最高点M处的轴向应变以及环向应变；

步骤六、数据分析：通过分析测试系统（7）处理上述实验数据可以得到管材试样（3）在这一加载路径下的胀破压力以及极限应变成形性能参数。

2.根据权利要求1所述一种测试复杂加载路径下管材成形性能的方法，其特征在于：所述步骤五内的高压流体介质为液体或气体。

3.根据权利要求1或2所述一种测试复杂加载路径下管材成形性能的方法，其特征在于：所述步骤四将锥形冲头（1）的小直径端顶入所述管材试样（3）的端部实现密封。

4.根据权利要求1或2所述一种测试复杂加载路径下管材成形性能的方法，其特征在于：所述步骤四将焊接封头（11）焊接在管材试样（3）的端部实现密封。

5.根据权利要求1或2所述一种测试复杂加载路径下管材成形性能的方法，其特征在于：所述步骤四通过套装有密封圈（13）的密封芯棒（12）插入管材试样（3）的端部实现密封。

6.一种测试复杂加载路径下管材成形性能的方法，其特征在于所述方法是按照以下步骤实现的：

步骤一、模具制作：根据实际需要设计并加工具有特定的胀形约束区形状和长径比变化的管材胀形模具（2）；

步骤二、试样制备：按照实验需要截取一定长度管材试样（3），并将管材试样（3）表面清洗干净；

步骤三、安装固定：将胀形模具（2）固定在一个测试平台上，调整管材试样（3）的位置，并在管材试样（3）外表面沿轴向的中间部位即点M周围喷涂一层随机分布的散斑，将喷有散斑的管材试样（3）装入所述胀形模具（2）中，并使点M正对CCD相机（9），应变分析系统（10）与所述CCD相机（9）连接；

步骤四、管材密封：采用相应的密封方式将待测管材（3）试样两端密封，高压源（8）将高压流体介质通过密封后的管材试样（3）的一端充入管材试样（3）内部，压力传感器（6）的探头插装在密封后的管材试样（3）的另一端，所述高压源（8）、应变分析系统（10）和所述压力传感器（6）均连接分析测试系统；

步骤五、胀形测试：向步骤四的管材试样（3）内逐渐充入高压流体介质，管材试样（3）在内压P和胀形模具（2）的共同作用下发生胀形直至破裂，记录胀形过程中胀形压力P变化值、胀形区最高点M处的轴向应变以及环向应变；

步骤六、数据分析：通过分析测试系统（7）处理上述实验数据可以得到管材试样（3）在这一加载路径下的胀破压力以及极限应变成形性能参数。

7.根据权利要求6所述一种测试复杂加载路径下管材成形性能的方法，其特征在于：所述步骤五内的高压流体介质为液体或气体。