△ y时对应的力值F';计算每个试样各自的环刚度S，并取三个试样环刚度的算术平均值 作为竹复合压力管的初始环刚度，根据表5结果可知，初始环刚度为33992. lN/m2。
[0080] (2. 2)低温环境下环刚度测试
[0081] 在20 °C~25°C环境下测试之后，将上述试验机和试样再置于-30 °C~-18°C的环 境下进行24h~48h的状态调节，然后重复环刚度测试步骤进行低温环刚度测试，获得竹复 合压力管在低温条件下的初始环刚度，同样获得试样径向变形量△ y达到3% D时对应的力 值F，以及试样旋转90°后径向变形量Δ y达到3% D时对应的力值F'。
[0082] (2. 3)再次常温环刚度测试
[0083] 再次将经过步骤（2. 2)后的试验机和每个试样放置于20°C~25°C环境下进行状 态调节，然后再在常温环境下重复环刚度测试步骤进行常温环刚度测试，获得竹复合压力 管在常温条件下的初始环刚度，同样获得试样径向变形量A y达到3% D时对应的力值F， 以及试样旋转90°后径向变形量Δ y达到3% D时对应的力值F'。
[0084] (2. 4)环刚度的判定
[0085] 判断步骤（2. 2)中获得的低温环境下的初始环刚度是否不小于步骤（2. 1)中初始 环刚度，且步骤（2.3)得到的初始环刚度是否不小于竹复合压力管的环刚度等级值，且步 骤（2. 1)中的F和F'、步骤（2. 2)中的F和F'、步骤（2. 3)中的F和F'是否均满足F'不小 于90% F。根据表5的结果可知，低温条件下的初始环刚度为47951. 5N/m2大于步骤（2. 1) 中的初始环刚度33992. lN/m2,常温条件下的初始环刚度为33977. 8N/m2,大于竹复合压力 管的环刚度等级值30000N/m2,且每组F'均不小于90% F，判定该竹复合压力管的环刚度合 格。
[0086] 表5常低温交替环境下使用的竹复合压力管环刚度的测试结果
[0087] CN 105181455 A 1>兀 h/i -p 8/8 贞
[0088] 本发明采用上述方法，实现了竹复合压力管环刚度的快速准确测量与检测，为竹 复合压力管环刚度的测量提供了有力的检测手段，为其在深季节性冻土中的应用提供了有 效参考。
[0089] 本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以 限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含 在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种用于检测竹复合压力管环刚度的方法，其特征在于，包括如下步骤： (1) 制备试样：将待检测的竹复合压力管沿其径向切割出多个轴向长度不同的试样， 其中，所述试样的轴向长度均不小于150_;分别在上述每个试样的不同位置处测量其轴 向长度、管壁厚度和内径，从而计算获得所述每个试样各自的平均长度L、平均壁厚t、平均 内径Dn和计算直径D ; (2) 环刚度的测试与判定： (2. 1)常温状态调节：将用于测试竹复合压力管环刚度的试验机以及上述每个试样置 于20°C~25°C的环境下进行24h~48h的状态调节； (2. 2)常温加载测试：分别将所述每个试样放置于上述状态调节后的试验机中，并使 其轴向与所述试验机中的上、下压板平行；所述上、下压板用于夹持住所述试样，并且上述 上、下压板沿着所述试样轴向的边长不小于该试样的轴向长度；所述试验机以恒定加载速 度V对试样进行加载测试，直到所述试样径向的变形量Ay达到3 % D，记录该变形量Ay 对应的力值F ;根据公式计算所述每个试样各自的环刚度S，并取上述多个试样环刚度的算 术平均值作为竹复合压力管的初始环刚度；然后将所述每个试样以其轴线为旋转轴旋转 90°后继续置于所述试验机上进行上述加载测试，当所述试样径向的变形量Ay达到3%D 时，记录该变形量△ y对应的力值F' ； (2. 3)环刚度的判定：当所述初始环刚度不小于该竹复合压力管的环刚度等级值时， 且所述F'不小于90% F时，判定该竹复合压力管的环刚度合格，否则不合格。2. 如权利要求1所述的用于检测竹复合压力管环刚度的方法，其特征在于，当所述待 检测的竹复合压力管应用于低温环境时，所述步骤（2.3)由如下步骤代替： (2. 4)低温下状态调节与加载测试：将上述试验机和每个试样置于-30°C~_18°C的环 境下进行24h~48h的状态调节；然后在上述低温环境下重复所述步骤（2. 2)的操作； (2.5) 再次常温状态调节与加载测试：再次将经过步骤（2.4)后的所述试验机和每个 试样放置于20°C~25°C环境下进行状态调节；然后再在常温环境下重复步骤（2. 2)的操 作； (2.6) 环刚度的判定：若所述步骤（2.4)中获得的低温环境下的初始环刚度大于步骤 (2.2)中得到的初始环刚度，且所述步骤（2.5)得到的初始环刚度不小于所述竹复合压力 管的环刚度等级值，且所述步骤（2.2)中的F和F'、步骤（2.4)中的F和F'、步骤（2.5)中 的F和F'均满足F'不小于90% F时，判定该竹复合压力管的环刚度合格。3. 如权利要求1或2所述的用于检测竹复合压力管环刚度的方法，其特征在于，所述环 刚度S由式⑴确定：.， 式中：S是与Ay相对应的管的环刚度，单位为N/m2; F是与△ y相对应的力值，单位为N ; L是试样的轴向长度，单位为m; A y是管的计算直径D的变化量，单位为m ; D是管的计算直径，单位为m，D = Dn+t，Dn是管的平均内径，t是管的平均壁厚。4. 如权利要求3所述的用于检测竹复合压力管环刚度的方法，其特征在于，所述加载 速度V由式⑵确定： V = O. 35 X D2A (2)； 式中：V是加载速度，取整数，单位为mm/min ; D是管的计算直径，单位为m; t是管的平均壁厚，单位为m。5. 如权利要求4所述的用于检测竹复合压力管环刚度的方法，其特征在于，测量长度 时，根据所述试样的公称直径沿其圆周方向等分测量多个长度，然后取平均值作为平均长 度。6. 如权利要求4或5所述的用于检测竹复合压力管环刚度的方法，其特征在于，长度的 测量个数采用如下方式确定：当试样公称直径DN < 200mm，长度测量个数为3个；当试样公 称直径200mm < DN < 500mm，长度测量个数为4个；当试样公称直径DN彡500mm，长度测量 个数为6个。7. 如权利要求6所述的用于检测竹复合压力管环刚度的方法，其特征在于，测量壁厚 时，任取试样一端面的至少八等分间隔测量，然后取平均值作为其平均壁厚。8. 如权利要求7所述的用于检测竹复合压力管环刚度的方法，其特征在于，测试过程 中，所述试样的变形量通过测量所述压板的位置得到，当管壁厚度变化超过10%时，则直接 测量试样的内径变化得到。
【专利摘要】本发明公开了一种用于检测竹复合压力管环刚度的方法，其包括如下步骤：将竹复合压力管沿其径向切割出多个试样，分别测量并计算每个试样的平均长度、平均壁厚、平均内径和计算直径；将用于测试环刚度的试验机以及试样置于常温下进行状态调节，并将试样放置于试验机中进行加载试验，获得初始环刚度及力值F，将试样旋转90°后继续进行加载测试，获得试样径向变形量为3％D时对应的力值F’，然后进行环刚度判定，若初始环刚度不小于环刚度等级值时，且述F’不小于90％F，判断竹复合压力管的环刚度合格，本发明还增加了应用于低温环境时竹复合压力管环刚度的检测。本发明可实现竹复合压力管环刚度的快速测量与检测，检测结果准确可靠，效率高。
【IPC分类】G01N3/08, G01N3/18
【公开号】CN105181455
【申请号】CN201510535763
【发明人】叶柃, 朱鑫, 张淑娴, 牛琳
【申请人】浙江鑫宙竹基复合材料科技有限公司, 叶柃
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年8月27日