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為了全面掌握異徑管的情況，從試件的大端到小端、偏心側(cè)到平底側(cè)、內(nèi)外拱到中性線等特征位置，都進行壁厚檢測及外載荷作用下應變測試，中性線處進行了硬度檢測。
6.2.1 試件
試件為工程常用的無縫異徑管，其實驗內(nèi)容見表6.2，異徑管在進行專門單一載荷的主要實驗之前，還進行了載荷量很小、對主要實驗沒有不良影響的組合實驗，這樣也對實驗裝置與試件的配合在主要實驗之前進行了可行性檢驗。主要尺寸及表面硬度見表6.3，異徑彎管①的詳細情況分別見表6.5 和表6.6，偏心異徑管⑥的詳細情況分別見表6.10 和表6.11，試件結(jié)構(gòu)及實驗現(xiàn)場分別見附錄A 的圖A1 至圖A9。
6.2.2 測試系統(tǒng)示意圖及相關(guān)設備儀器
圖6.3 是極限壓力測試系統(tǒng)示意圖。
應變由微機控制的YJ—33 型靜態(tài)電阻應變儀數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)自動掃描測量。管內(nèi)加壓設備采用湖南長沙市試壓泵廠制造的2D1—SY 型電動試壓泵，彎矩載荷加載設備采用濟南試驗機廠制造的WE-1000 型液壓式萬能試驗機，扭矩載荷加載設備采用合肥鍛壓機床廠制造的Y41-40A 型40t 單柱液壓機。一般地，每個測點貼一個90°直角式兩軸電阻應變花同時測量環(huán)向應變和經(jīng)向應變，異徑管承受端面扭矩作用時測點貼的是45°直角式三軸電阻應變花。
6.2.3 試件的力學性能
試件用20 鋼無縫鋼管熱擠壓加工成，其性能會發(fā)生軟化，故二次檢測復驗其力學性能，按每種規(guī)格的偏心異徑管管件試驗后在平底側(cè)各取兩件拉伸試樣。 偏心異徑管⑥的取樣見附錄A 中的圖A10，試驗結(jié)果見表6.4。按GB1172《黑色金屬硬度及強度換算值》中的經(jīng)驗公式σb ≈ 3.5378HB(MPa)換算布氏硬度為抗拉強度，見表6.3。
比較表6.3 和表6.4 的結(jié)果，偏心異徑管件號②的σb 推算值為394 MPa 和412 MPa，實測值412 MPa 和417 MPa，平均值相對誤差2.9%。偏心異徑管件號⑥的σb 推算值為415MPa 和420 MPa，實測值449 MPa 和470 MPa，平均值相對誤差10.0%。由HB 推算得σb值較實測得σb 稍低，材料的力學性能基本均勻。偏心異徑管件號②和⑥的流變應力由表6.4 的實測值按公式σf=0.5（σs+σb?）計算，其他試件的流變應力以此為基礎(chǔ)，結(jié)合表6.4的表面硬度檢測結(jié)果進一步推算而得。
6.2.4 實驗數(shù)據(jù)的整理
為了便于與應力解析解的直觀比較，全面掌握異徑管這一新的研究對象的應力分布情況，把測試的應變值全部轉(zhuǎn)化為應力值進行分析。雙向應變片測得的應變值可直接采用廣義虎克定律計算主應力。
