[发明专利]一种用于U型管道高温高压水环境试验的夹具

说明书

本发明的目的在于公开一种用于U型管道高温高压水环境试验的夹具，包括四个支撑、上载荷平台、下载荷平台、固定角块和试样夹块；与现有技术相比，所有部件均为对称设计，以试验机加载杆为中心对称分布，保证了在试验过程中，施加在试样上的载荷是稳定且严格对中的，保证了整套夹具的稳固性，有利于试验的长时间运行，试样夹块可以随着试样上下转动，避免造成局部应力集中，适用于带U型弯结构的管道试样在高温高压水环境下力学试验，实现本发明的目的。

技术领域

本发明涉及一种高温高压水环境试验的夹具，特别涉及一种用于U型管道高温高压水环境试验的夹具。

背景技术

随着我国能源需求的持续增长，核电在我国已经进入了批量化发展与技术更新换代并举的新阶段。在大型先进压水堆核电站的全生命周期运行维护中，针对关键设备运行情况保持设计要求、物理技术状态和技术文件状态之间的一致性，是核电厂运行维护的重要目标，也是定期安全评审和电厂许可证延续的重要检查内容，从而实现“设计要求”的闭环管理。

压水堆的水环境加速疲劳是在腐蚀介质环境作用下的疲劳，是介质引起的腐蚀破坏过程和和循环应力引起的疲劳破坏过程的共同作用的结果。在腐蚀介质中，即使只有静载荷作用，且裂纹尖端的应力强度因子远低于临界断裂韧性值，也可能在一定时间后发生裂纹的扩展，它是电化学腐蚀和应力的机械破坏互相促进的结果。在工程技术上腐蚀疲劳是造成安全设计的金属构件发生突然破坏的最重要的原因之一，产生腐蚀疲劳的金属材料一般有碳素钢、低合金钢、奥氏体不锈钢以及镍基合金和其他非铁合金等，诸如核电设备、海洋结构、石油化工设备、飞机结构等用金属材料，常因受循环载荷和腐蚀环境的共同作用发生疲劳破坏，往往造成灾难性的事故。

目前，国内外针对各种材料在空气环境和腐蚀介质环境下的性能已经进行了大量的试验研究，但是这些只是针对材料自身性能的研究。在实际使用过程中，材料是具有各种各样的结构的。在运行工况下，影响设备使用寿命的因素不仅只有材料性能和环境，材料结构形式同样起到了重要的作用。然而，针对带结构材料的性能研究暂时还比较少，其中一个重要原因就是带结构试样对试验设备和夹具的要求较高。

因此，特别需要一种用于U型管道高温高压水环境试验的夹具，以解决上述现有存在的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于U型管道高温高压水环境试验的夹具，针对现有技术的不足，有效地解决带U型弯结构管道试样高温高压水环境下力学试验的加载问题。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种用于U型管道高温高压水环境试验的夹具，其特征在于，包括四个支撑、上载荷平台、下载荷平台、固定角块和试样夹块，所述支撑的下部固定在试验机上并对称的设置于试验机的加载杆的四周，所述上载荷平台固定在所述支撑的上部，所述下载荷平台固定在试验机的加载杆上并提供动力，在所述上载荷平台和所述下载荷平台上分别固定着两个固定角块，所述试样夹块设置在所述固定角块之间，所述上载荷平台的试样夹块和所述下载荷平台的试样夹块分别与U型管道试样两端的平行段连接。

在本发明的一个实施例中，所述支撑的上端与所述上部载荷平台之间通过1个垫片和2个螺母互相连接固定，所述支撑的下部与试验机的连接、上载荷平台与固定角块的连接以及下载荷平台与固定角块之间均采用长螺栓互相连接固定。

在本发明的一个实施例中，在所述固定角块内设置有轴承。

在本发明的一个实施例中，所述下载荷平台与试验机的加载杆之间采用螺纹互相连接固定，且下载荷平台下部设置有一个紧固螺母。

本发明的用于U型管道高温高压水环境试验的夹具，与现有技术相比，所有部件均为对称设计，以试验机加载杆为中心对称分布，保证了在试验过程中，施加在试样上的载荷是稳定且严格对中的，保证了整套夹具的稳固性，有利于试验的长时间运行，试样夹块可以随着试样上下转动，避免造成局部应力集中，适用于带U型弯结构的管道试样在高温高压水环境下力学试验，实现本发明的目的。