[发明专利]全尺寸海洋管道共振旋转弯曲疲劳试验机

说明书

本发明提供全尺寸海洋管道共振旋转弯曲疲劳试验机，在整体框架的上表面上平行设置有导轨，前端支点调整及支撑装置和后端支点调整及支撑装置活动安装在导轨上，管道试件通过前端支点调整及支撑装置和后端支点调整及支撑装置设置在整体框架上，在管道试件的首端安装变频控制装置，在管道试件的尾端安装配重。本发明具有结构简单，安装方便，激振力输出多样，激振力调节和支点调整便捷。

技术领域

本发明涉及疲劳试验装置技术领域，更具体地说涉及一种全尺寸海洋管道共振旋转弯曲疲劳试验机。

背景技术

材料或零件在循环应力和应变作用下在一处或几处逐渐产生局部永久性积累损伤，经过一定的循环次数后，产生裂纹或突发性断裂的过程称为疲劳。在海上应用中使用的管道(海洋立管和海底管道等)通常会在周期性载荷下过早失效，尤其是在焊接或螺纹管接头位置，会引发疲劳裂纹。毋庸置疑，准确预测这些结构的疲劳寿命很重要。现行主流的海洋管道和海底管线的疲劳试验主要有4种方法：轴向拉伸法，四点弯曲疲劳法，旋转弯曲疲劳法和共振弯曲疲劳法。其中共振弯曲疲劳试验法以其振动频率高、功率小、试验周期短、适应全尺寸海洋立管和海底管道等优点已成为国际上主流的海洋立管与海底管线的疲劳试验方法。目前国内对海洋立管与海底管线的疲劳研究相对较少，相关试验机产品存在很少。国外的共振弯曲疲劳试验机有存在成本高的问题。在中国实用新型专利说明书CN202562796U中介绍了一种共振弯曲疲劳试验机，这种试验机采用变频电机驱动偏心质量块产生激振力，通过死端支点和活端支点调整装置的支点位置，由于只采用单一偏心块进行激振，使得激振力调节范围较窄；在中国发明专利说明书CN108362586A中介绍了一种共振弯曲疲劳试验机，其采用电控自动调幅调频的惯性激振器，可以实现不同的激振输出，同时支点位置采用电机加丝杠进行调节，但是其激振力采用两个伺服电机带动偏心块进行调节，使得结构和控制相对复杂，成本高。

发明内容

本发明克服了现有技术中的不足，现有共振弯曲疲劳试验机存在成本高、输出单一、输出激振力调节范围小、支点调节困难的问题，提供了一种全尺寸海洋管道共振旋转弯曲疲劳试验机，本发明具有结构简单，安装方便，激振力输出多样，激振力调节和支点调整便捷。

本发明的目的通过下述技术方案予以实现。

全尺寸海洋管道共振旋转弯曲疲劳试验机，包括整体框架、前端支点调整及支撑装置、后端支点调整及支撑装置和变频控制装置，

在所述整体框架的上表面上平行设置有导轨，所述前端支点调整及支撑装置和所述后端支点调整及支撑装置活动安装在所述导轨上，管道试件通过所述前端支点调整及支撑装置和所述后端支点调整及支撑装置设置在所述整体框架上，在所述管道试件的首端安装所述变频控制装置，在所述管道试件的尾端安装配重；

所述前端支点调整及支撑装置包括前端支点调整装置和前端支点支撑装置，所述前端支点调整装置设置在所述前端支点支撑装置的左侧，所述前端支点调整装置和所述前端支点支撑装置滑动设置在所述导轨上，且所述前端支点调整装置和所述前端支点支撑装置能够通过螺栓固定在所述导轨上，所述前端支点调整装置包括前端滚轮支架连接梁，前端油缸的固定端安装在所述前端滚轮支架连接梁的下部，所述前端油缸的活塞杆与所述前端支点支撑装置的下部相连；

所述后端支点调整及支撑装置包括后端支点调整装置和后端支点支撑装置，所述后端支点调整装置设置在所述后端支点支撑装置的右侧，所述后端支点调整装置和所述后端支点支撑装置滑动设置在所述导轨上，且所述后端支点调整装置和所述后端支点支撑装置能够通过螺栓固定在所述导轨上，所述后端支点调整装置包括后端滚轮支架连接梁，后端油缸的固定端安装在所述后端滚轮支架连接梁的下部，所述后端油缸的活塞杆与所述后端支点支撑装置的下部相连。