[实用新型]一种可通入模拟流体介质环境的疲劳试样

说明书

本发明涉及金属疲劳试验技术领域，具体公开了金属疲劳试验。一种可通入模拟流体介质环境的疲劳试样，该试样整体为两侧带有台阶的圆柱筒体结构，其中间的圆柱筒状结构的标距段两侧通过圆弧状的过渡段与圆柱筒状的夹持段连成整体结构，并在所述的夹持段两端设有圆柱凸台结构的台阶；所述的试样中心开孔，且各处的孔径大小一致。本发明所述的一种可通入模拟流体介质环境的疲劳试样，能够模拟金属管道在实际运行工况中介质和疲劳载荷条件，准确判断金属管道材料在不同介质中服役的疲劳强度和疲劳寿命。

技术领域

本发明属于金属疲劳试验技术领域，具体涉及一种可通入模拟流体介质环境的疲劳试样。

背景技术

材料在服役环境中不可避免地会承受循环载荷从而发生疲劳断裂。腐蚀疲劳是指受循环载荷作用的金属材料在腐蚀介质中，由于腐蚀介质与应力协同作用而发生的断裂现象，是材料最常见的失效形式之一。任何材料在腐蚀环境介质与交变载荷作用下，都可以发生腐蚀疲劳断裂。通常研究环境介质对材料影响的疲劳实验是将圆棒状试样整体浸入介质中，施加循环载荷进行试验。管道材料在真实服役环境中同样会发生腐蚀疲劳断裂，将圆棒状试样整体浸入腐蚀介质的试验方法对管道材料疲劳性能评价的适用性存在一定争议。如何更为准确地模拟管道的服役环境对研究管道材料疲劳性能和损伤机理具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可通入模拟流体介质环境的疲劳试样，解决模拟金属管道材料真实运行条件进行疲劳试验的问题。

本发明的技术方案如下：一种可通入模拟流体介质环境的疲劳试样，该试样整体为两侧带有台阶的圆柱筒体结构，其中间的圆柱筒状结构的标距段两侧通过圆弧状的过渡段与圆柱筒状的夹持段连成整体结构，并在所述的夹持段两端设有圆柱凸台结构的台阶；所述的试样中心开孔，且各处的孔径大小一致。

所述的标距段的长度L范围在标距段外径D_O的两倍到四倍之间；所述的过渡段的曲率半径R与夹持段的外径D_J相同，且均为标距段外径D_O的两倍。

所述的标距段和其两侧过渡段的总长L₀范围在标距段外径D_O的四倍到六倍之间。

所述的台阶外径D_T为标距段外径D_O的三倍，台阶的厚度T不超过台阶外径D_T的一半。

所述的标距段的外径D_O为5～10mm，内径D_I为3～8mm。

所述的疲劳试样的总体长度L₁范围在75mm～150mm之间。

所述的疲劳试样两侧的开孔中分布设有螺纹段，可与外表面有螺纹的金属导管相连接，并接入循环水泵的出口和入口。

本发明的显著效果在于：本发明所述的一种可通入模拟流体介质环境的疲劳试样，能够模拟金属管道在实际运行工况中介质和疲劳载荷条件，准确判断金属管道材料在不同介质中服役的疲劳强度和疲劳寿命。

附图说明

图1为一种可通入模拟流体介质环境的疲劳试样结构示意图；

图2为一种可通入模拟流体介质环境的疲劳试样剖视图；

图中：1、标距段；2、过渡段；3、夹持段；4、台阶；5、内壁螺纹段。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例1