[发明专利]一种平板试样多环境疲劳试验装置及试验方法

说明书

本发明涉及一种平板试样多环境疲劳试验装置，包括釜体以及从下至上依次安装于釜体内部的滑动环、下夹持环、上夹持环和抗剪块，上夹持环与下夹持环之间安装试验件；釜体的底部设有环形沟槽，滑动环安装于环形沟槽内，并与环形沟槽底部间隔一定距离以形成底部空腔；釜体的上部沿内壁设有抗剪块安装槽，抗剪块外圈安装于该安装槽内；釜体的侧壁设有排液孔，用于排出试验件上部疲劳环境介质；釜体环形沟槽底部设有预加压管路接口和试验加卸压管路接口。本发明可以用于模拟试验件真实承压工况，对试验件进行循环加载，开展疲劳试验，得到真实工况和真实环境下的疲劳性能状况，降低试验成本。

技术领域

本发明涉及试验装置技术领域，具体涉及一种平板试样多环境疲劳试验装置及试验方法。

背景技术

深海装备和压力容器在建造和使用过程中，承压结构会涉及到疲劳问题，准确评估结构的疲劳性能对设备的使用安全性至关重要。目前，主要有两种方法分析结构疲劳寿命情况：一种是通过理论和数值计算得到结构关键部位的应力状态，然后根据设计规范计算结构的疲劳寿命，该方法不能反映结构疲劳寿命的分散性和准确模拟结构服役过程中真实的载荷工况；另一种方法是通过试验方法对设备缩比模型进行整体液压疲劳试验，得到模型疲劳寿命情况，该方法试验成本较高，同时缩比模型的加工质量与实际结构相差较大，根据试验结果推测结构疲劳寿命情况得到结论可靠性较差。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足，提供一种平板试样多环境疲劳试验装置及试验方法，它可对承压设备局部疲劳关键结构单独开展疲劳试验，得到真实工况和真实服役介质下的疲劳性能状况，降低试验成本。

本发明为解决上述提出的技术问题所采用的技术方案为：

一种平板试样多环境疲劳试验装置，包括釜体以及从下至上依次安装于所述釜体内部的滑动环、下夹持环、上夹持环和抗剪块，所述上夹持环与下夹持环之间安装试验件；所述釜体的底部设有环形沟槽，所述滑动环安装于所述环形沟槽内，并与环形沟槽底部间隔一定距离以形成底部空腔；所述釜体的上部沿内壁设有抗剪块安装槽，所述抗剪块外圈安装于该安装槽内；所述釜体的侧壁设有排液孔，用于排出试验件上部疲劳环境介质；釜体环形沟槽底部设有预加压管路接口和试验加卸压管路接口。

上述方案中，所述釜体底部环形沟槽的内圈形成凸台，所述凸台中部设有集污槽，所述试验加卸压管路接口设置于集污槽与环形沟槽之间，贯穿凸台底部。

上述方案中，所述滑动环的上表面内侧设有第一密封槽，第一密封槽内安装有第一O形密封圈；所述滑动环的上表面外侧设有第二密封槽，第二密封槽内安装有第二O形密封圈。

上述方案中，所述下夹持环的下表面与所述滑动环的上表面适配，下夹持环的上表面为台阶式设计，其外侧高于内侧，其中外侧面是试验件的上夹持面，外侧面为从外至内向下倾斜的斜面，所述外侧面上开设第三密封槽，所述第三密封槽内安装有第三O形密封圈。

上述方案中，所述滑动环与下夹持环之间通过螺钉紧固连接。

上述方案中，所述上夹持环的下表面为试验件的下夹持面，下夹持面为从内至外向下倾斜的斜面；上夹持环的下表面开设第四密封槽，所述第四密封槽内安装有第四O形密封圈。

上述方案中，所述抗剪块由若干块抗剪块分段共同组成整圆结构，所述抗剪块分段包括标准扇形抗剪块、平行边抗剪块和衔接抗剪块三种：所述平行边抗剪块有一个，其两侧竖边为平行边；所述衔接抗剪块有两个，分别安装于平行边抗剪块的两侧用于连接标准扇形抗剪块和平行边抗剪块。

上述方案中，所述抗剪块分段上设有用于安装螺钉的螺钉孔。

上述方案中，所述抗剪块与上夹持环的接触面为从外到内向上倾斜的斜面。

一种平板试样多环境疲劳试验装置的试验方法，该试验方法包括以下步骤：