CN112414841B - 一种自适应导正的管材周向拉伸强度的测试装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自适应导正的管材周向拉伸强度的测试装置及方法，测试装置包括支撑体、拉杆和连接支架，支撑体、拉杆和连接支架均为两个，每个支撑体具有支撑孔，拉杆一一对应滑动穿设于支撑孔内，并一一对应安装于连接支架上，两个支撑体用于套设于管材试样内并相互配合拉伸管材试样。有益效果是：在两个支撑体外侧套装上管材试样后，两个支撑体发生了左右偏斜，管材试样产生弹性形变，管材试样自身弹性回复所产生的弹性回复力与上下拉力驱动着两个支撑体沿拉杆移动，管材试样恢复至自然状态后即可自动将上下两个支撑体导正。保证了整个装置在测试过程中的一致性、有效性、可靠性与精度。结构简单，零件刚性好，动作可靠，装拆方便。

Description

一种自适应导正的管材周向拉伸强度的测试装置及方法

技术领域

本发明涉及管材强度的测试领域，具体涉及一种自适应导正的管材周向拉伸强度的测试装置及方法。

背景技术

目前管材制品已经在市面上大面积使用和应用，它们的材质有金属、树脂、玻璃、陶瓷及各种复合材料等多种。为了评价管材的各项性能，就需要对管材的各项性能进行分析测试，而对管材的周向拉伸强度进行测试分析就是其中之一。但目前对管材周向拉伸强度的评价方法并没有统一的标准，因此探讨管材周向拉伸强度的测试装置与方法，实现管材试样周向拉伸强度测试的一致性、准确性和高效性，使测试结果更加准确地反映管材周向拉伸强度的实际值而不至于过于失真等有重要意义。

由于管材的周向拉伸强度必须通过拉伸测试管材试样的周向才能够得以测试出来，但管材试样是圆周环体，无法直接使用现有的测试设备去拉伸其圆周进行测试，必须使用一些辅助的机构或装置才能够得以实现。目前绝大多数的测试装置和方法都是使用上下两个同样的近半圆形支撑体分别支撑住管材圆环形试样的上半圆和下半圆，通过拉伸上支撑体和下支撑体从而实现管材周向拉伸测试。要使上支撑体和下支撑体得到尽可能均匀一致的上下拉伸状态，通常的处理方式是在上支撑体和下支撑体内对称开设通孔，然后使用两根拉杆(上拉杆和下拉杆)分别穿过上支撑体和下支撑体的通孔，再使用一些连接机构来拉伸上拉杆和下拉杆，由上拉杆和下拉杆拉伸上支撑体和下支撑体，上支撑体和下支撑体拉伸管材测试试样而最终实现管材试样的周向拉伸测试，如附图1A和图1B所示。例如专利CN201120358772.4一种用于管材环向拉伸试验的组合夹具就是通过拉伸上下销钉(即上拉杆和下拉杆)来拉伸由内镶块、内衬环、中间衬环、外衬环等共同组成的上支撑体和下支撑体而实现管材周向的拉伸测试的。

在管材周向拉伸测试过程中，特别是在管材试样开始拉伸直至结束的整个过程中，理想的状态是上支撑体和下支撑体竖直对正、没有任何的左右偏斜，管材测试试样竖直对正、没有任何的左右偏斜，作用于管材测试试样上的上下拉伸力竖直对正、没有任何的左右偏斜错位等同时实现才能够达到，如附图1A和图1B所示。但在实际测试操作过程中，由于管材测试试样在套装到上支撑体和下支撑体的时候没有定位控制结构或措施而使得管材试样套装在上支撑体和下支撑体上的位置是散乱无规律的，有的向左倾斜，有的向右倾斜，而且它们各自左右倾斜的角度大小也是不尽相同的；上支撑体和下支撑体装入上拉杆和下拉杆的时候也没有定位控制结构或措施而使得上支撑体和下支撑体装入上拉杆和下拉杆的位置也是散乱无规律的，有的向左倾斜，有的向右倾斜，它们各自左右倾斜的角度大小也是不尽相同的。这就导致在测试的整个过程中上支撑体和下支撑体可能没有完全竖直对正、发生了不确定的左右偏斜，管材测试试样可能没有完全竖直对正、发生了不确定的左右偏斜，作用于管材测试试样上的上下拉伸力可能没有完全竖直对正、发生了不确定的左右错位等难于保证管材各个测试过程一致的失真现象，如附图2A和图2B所示。而在对所得到的测试数据进行分析、梳理、整理、总结、提炼等的时候又是默认所有的试样在测试时的状态都是完全一致的，这就导致最后得到的结果的一致性和真实性完全依赖于前述条件的一致性和真实性。虽然在实际测试过程中要100％达到此理想状态是不可能的，但是在实际测试过程中却可以通过零件及机构的设计、制造等手段使难于保证管材各个测试过程一致的失真现象尽可能减少，使实际测试过程尽可能地靠近理想状态而最大限度地实现各个测试过程的一致和测试结果的可比性。但目前现有的管材周向性能测试方法与装置，均没有考虑尽可能地使难于保证管材各个测试过程一致的失真现象尽可能减少，使实际测试过程尽可能地靠近理想状态而最大限度地实现各个测试过程的一致和测试结果的可比性问题。

现有测试装置通常如专利CN201120358772.4一种用于管材环向拉伸试验的组合夹具，其上支撑体和下支撑体均分别由内镶块、内衬环、中间衬环、外衬环等多个零件组装而成，这些零件中的环体零件均为半圆环形开口零件，其核心思路是设计时使它们所组成的上支撑体和下支撑体合拼为一个圆柱整体后的直径等于所测试管材试样的内圆直径以消除测试过程中管材试样扁平化的影响。而在实际测试过程中，由于零件的制造误差和装配误差是绝对存在的，而开口型半圆环零件的向外回弹变形更是易于发生，从而导致它们所组成的上支撑体和下支撑体合拼为一个圆柱整体后的直径是大于所测试管材试样的内圆直径的。在这种客观实际情况下，就会导致以下问题的存在：1、即使使用了二硫化钼等润滑剂辅助，要将管材测试试样套装上该拼合圆柱体在实际操作中基本上是很难实现的；2、即使强行将管材测试试样套装上了该拼合圆柱体，则套装上去之后该管材测试试样必将已经产生了一定的预拉伸效应而使测试结果的失真效应更加严重；3、其是强行将管材测试试样套装在该拼合圆柱体上而使管材测试试样紧紧地箍抱住该拼合圆柱体，在该拼合圆柱体上又没有机构或其它措施手段来确保管材测试试样套装在上下两个外衬环上的位置和状态的一致性，势必导致不同的管材测试试样套装在上下两个外衬环上后有的向左倾斜，有的向右倾斜，有的倾斜的角度大一点，有的倾斜的角度小一点，而它们之间无论从材料、结构或加工等方面都没有进行特殊的处理，它们之间又是紧紧箍抱在一起的，所以也不可能通过管材测试试样自己的左右滑动来调节而导正；4、其是采用普通销钉来作为上拉杆和下拉杆，且其上下内镶块的材料及其内孔又没有做特殊的处理和设计，同时在该销钉上又没有机构或其它措施手段来确保上下内镶块装在上下两个销钉上的位置和状态的一致性，势必导致不同的上下内镶块装在上下两个销钉上后有的向左倾斜，有的向右倾斜，有的倾斜的角度大一点，有的倾斜的角度小一点而难于保证状态的一致性，而且内镶块孔和销钉之间的摩擦系数很大也不能通过上下内镶块自己的左右滑动来自行调节而导正，而且其也没有留有足够的用于上下内镶块左右滑动的间隙空间，同时该销钉在装配和测试过程中还存在脱出掉落的风险。因此该装置与方法在实际操作过程中是难于实现的，即使能实现但对于确保测试结果的一致性、真实性和有效性等还有较大的改善空间。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何保证管材周向拉伸测试结果的一致性。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种自适应导正的管材周向拉伸强度的测试装置，包括支撑体、拉杆和连接支架，所述支撑体、所述拉杆和连接支架均为两个，每个所述支撑体具有支撑孔，所述拉杆一一对应滑动穿设于所述支撑孔内，并一一对应安装于所述连接支架上，两个所述支撑体用于套设于管材试样内并相互配合拉伸管材试样。

本发明的有益效果是：支撑体可沿拉杆滑动，因此在两个支撑体外侧套装上管材试样后，即使两个支撑体发生了左右偏斜而未能完全对正时，管材试样产生弹性形变，管材试样自身弹性回复所产生的弹性回复力与上下拉力作用在管材试样上的合力在水平方向的分力一起驱动着两个支撑体沿拉杆移动，管材试样恢复至自然状态后即可自动将上下两个支撑体导正。当开始测试拉伸时，由于逐渐增大的拉伸力施加于管材试样上，使得管材试样的弹性回复力和上下拉力作用在管材试样上的合力在水平方向的分力都会逐渐加大，而进一步使上下两个支撑体通过滑动回复而自动导正，直到管材试样进入到塑性变形而正式进入到拉伸测试中。在此之前已经经由了前述两个自动导正过程，因而就更好地确保了在管材试样正式进入塑性变形拉伸前管材试样和两个支撑体得到了很精确的导正，从而实现了本装置在测试过程中上下两部分通过滑动来自动调节进而自动对正，充分保证了整个装置在测试过程中的一致性、有效性、可靠性与精度。本装置结构简单，零件刚性好，动作可靠，装拆方便，测试装置能通过滑动实现自动调节而自动对正，从而保证了测试过程的一致性、高效性和测试结果的有效性、可靠性与精度。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，每个所述连接支架均包括一个夹持部和两个连接部，每个所述连接部具有支架通孔，每个所述拉杆的两端分别滑动穿设于相应所述连接支架的两个支架通孔内，每个所述支撑体位于对应的两个所述连接部之间且两端分别与两端对应的所述连接部之间均具有补偿距离。

采用上述进一步方案的有益效果是：支撑体置于连接支架的两个连接部之间，并留有充足的沿拉杆左右滑动的补偿距离，确保了支撑体在连接支架的两个连接部之间有足够的自适应滑动调节的空间。拉杆滑动穿设于连接支架的支架通孔内。装夹后，拉杆可以相对于连接支架轻松容易地自由滑动，从而使两个拉杆随时都处于一种自由悬垂的状态，进而有利于两个支撑体回复到自由悬垂的竖直对正状态，同时也避免了两个支撑体回复到自由悬垂的竖直对正状态后再受到两个拉杆没有处于自由悬垂状态而要变动回到自由悬垂状态的影响。

目前现有的方案中是有可能存在两个拉杆在装入连接支架和两个支撑体后不是处于自由悬垂的状态的，而在拉伸测试时其由于受到拉伸力的作用又有向自由悬垂状态回复的可能或趋势。而本技术方案尽可能地减少了这种影响。

进一步，所述支撑孔和所述支架通孔的两端均倒圆角；所述支撑孔、所述支架通孔的内表面和所述拉杆的外表面的粗糙度Ra均小于0.16μm。

采用上述进一步方案的有益效果是：所述支撑孔和所述支架通孔的两端均倒圆角，以利于拉杆的装入导向和滑动导向。在加工上，采用精磨和抛光等精加工手段，在制造加工时将支撑孔、支架通孔的内表面和拉杆的外表面均加工到极光表面甚至镜面水平，进一步极大地降低它们相互间的滑动摩擦系数，从而极大地降低它们相互间的滑动摩擦阻力而更易于滑动。

进一步，所述支撑孔和所述支架通孔的直径均为D，所述拉杆的直径为d，D-d≥0.2mm。

采用上述进一步方案的有益效果是：将支撑孔和支架通孔的直径加工成一样大小，并比拉杆的外圆面直径大0.2MM以上，以利于拉杆的轻松装入，并在支撑孔和支架通孔里面轻松容易地滑动。

进一步，每个所述拉杆的两端还分别滑动套设有限位垫片，所述限位垫片的外侧设有与所述拉杆可拆卸连接的锁紧螺母，每个所述限位垫片与对应的所述连接部之间具有间隔距离。

采用上述进一步方案的有益效果是：连接支架与限位垫片之间留有充足的空间距离，确保了连接支架在拉杆上有足够的自适应滑动调节的空间距离。

进一步，所述拉杆由第一基体材料制成，所述第一基体材料掺杂有自润滑材料，所述支撑体和所述连接支架均由第二基体材料制成，所述第二基体材料掺杂有自润滑材料。

采用上述进一步方案的有益效果是：拉杆、支撑体和连接支架内掺杂自润滑材料，极大地降低了零件相互间的摩擦系数，使它们互相套装在一起之后极易滑动。拉杆的基体材料与连接支架和支撑体的基体材料不一样，避免了它们在互相滑动过程中表面容易拉毛而影响滑动。

进一步，每个所述支撑体均为近半圆形块，所述近半圆形块沿圆周方向开设有沟槽，所述沟槽的曲率半径r与管材试样的内圆半径R相同，所述沟槽的宽度b与管材试样的宽度相同，所述支撑体径向最大高度H小于等于管材试样的内圆半径R。

采用上述进一步方案的有益效果是：沟槽使管材试样装上去后在支撑体上的位置立即就得到了精确固定，而且管材试样卡在该沟槽里之后就更容易带动支撑体滑动而不至于打滑脱离。近半圆形块确保了支撑体能轻松装入所测试管材试样的内圆里，而又不会导致所测试的管材试样紧紧箍抱于两个支撑体上而提前产生预拉伸。

进一步，所述沟槽设于所述近半圆形块厚度方向的中间，所述近半圆形块的厚度为B，B-b≥20mm，所述沟槽的深度h为0.2mm，所述支撑体径向最大高度H等于管材试样的内圆半径R。

采用上述进一步方案的有益效果是：B-b≥20mm确保了管材试样安装操作方便而又能提供足够的强度支撑。

进一步，所述拉杆的外壁涂有润滑剂；所述连接支架具有与测试设备夹持头相适配的锯齿条纹。

采用上述进一步方案的有益效果是：润滑剂降低拉杆与连接支架和支撑体相互间的摩擦系数，使它们相互间的滑动更易实现。锯齿条纹使得在夹持测试时能很好地保证测试设备夹持头与连接支架之间夹持牢固可靠而不打滑。

本发明还提供一种自适应导正的管材周向拉伸强度的测试方法，采用所述自适应导正的管材周向拉伸强度的测试装置，包括以下步骤：

步骤一，上件，将管材试样套设于两个所述支撑体外侧；

步骤二，装夹，两个所述拉杆表面涂抹润滑剂，组装所述自适应导正的管材周向拉伸强度的测试装置，两个所述连接支架一一对应装夹至两个测试设备夹持头内；

步骤三，拉伸测试；

步骤四，拆下所述自适应导正的管材周向拉伸强度的测试装置，取出管材试样。

采用上述进一步方案的有益效果是：本发明的测试方法中，在装夹和拉伸测试过程中，两个支撑体能依靠管材试样自身弹性回复所产生的弹性回复力与上下拉力作用在管材试样上的合力在水平方向的分力一起驱动下实现滑动调节而自动导正，而且装置整体刚性好，动作可靠，装拆方便快捷，从而保证了测试的高效性和测试结果的有效性、可靠性与精度。

附图说明

图1为理想状态下的周向拉伸测试受力分析图，其中图1A是主视图，图1B是侧视图；

图2为现有技术中两个支撑体偏斜时的受力分析图，其中图2A是主视图，图2B是侧视图；

图3为本发明自适应导正的管材周向拉伸强度的测试装置的结构图，其中图3A是主视图，图3B是侧视图；

图4为本发明支撑体的结构图，其中图4A是主视图，图4B是侧视图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、测试设备夹持头，2、管材试样，3、限位垫片，4、拉杆，5、锁紧螺母，6、支撑体，7、连接支架。

具体实施方式

以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图2A和图2B所示，根据力的分解与合成原理，当在测试过程中管材试样未能完全竖直对正而偏斜产生弹性变形时其就形成一个弹性回复力F_回，该回复力将驱动管材试样向完全竖直对正的位置回复；而作用在其上的上拉力和下拉力所形成的合力F_合在管材试样上也是倾斜的，其F_合实际上是由一个水平向右的分力F_水和一个竖直向下的分力F_竖合成而得的。F_竖提供管材周向拉伸测试力，而F_水与F_回又共同形成一个水平方向的合力F_水合，只要F_水合大于了支撑体与拉杆之间的摩擦阻力F_摩就会促使倾斜的管材试样(只要管材试样的倾斜是在弹性变形范围内的情况下)回复到完全竖直对正的状态，即管材试样具有自适应调节导正的功能。如附图2A和图2B所示。而目前已有的所有管材周向性能测试装置都不能实现管材试样的自适应调节导正，其主要原因有两点：一是上支撑体和下支撑体以及上拉杆和下拉杆无论是从材料、加工或结构上都没有进行特殊的处理，导致上支撑体和下支撑体套在上拉杆和下拉杆上后滑动的摩擦阻力很大，而使得由上支撑体和下支撑体偏斜后管材试样弹性偏斜所产生的弹性回复力F_回与上下拉力作用在试样上的合力在水平方向的分力F_水所形成的合力F_水合小于了阻止上支撑体和下支撑体回复的摩擦阻力F_摩，因而要使上支撑体和下支撑体在上拉杆和下拉杆上滑动极其困难，而不能使上支撑体和下支撑体在上拉杆和下拉杆上自由滑动而回复到原位，如专利CN201120358772.4一种用于管材环向拉伸试验的组合夹具，其拉杆使用的普通销钉，而内镶块也是使用普通材料和普通的加工手段，就导致内镶块套在销钉上后的摩擦系数极大，使得其仅只在F_水合的驱动下滑动是基本不可能的；二是管材试样套箍在上支撑体和下支撑体上太紧而使上支撑体和下支撑体紧紧地贴合在一起，而上支撑体和下支撑体又是采用普通材料和普通加工手段，其表面的摩擦系数同样很大，就导致上支撑体和下支撑体之间要通过其相互接触面来进行滑动极其困难，管材试样要在上支撑体和下支撑体上滑动也极其困难，即使是使用了润滑剂但由于它们之间箍抱太紧而产生了很大的摩擦力也极难实现，如专利CN201120358772.4一种用于管材环向拉伸试验的组合夹具，要使该管材试样在其装置的外衬环的外表面上滑动是很难实现的。因而使得管材试样在套装上上支撑体和下支撑体后虽然产生的是完全的弹性变形，但是管材试样弹性偏斜所产生的弹性回复力F_回与上下拉力作用在试样上的合力在水平方向的分力F_水所形成的合力F_水合难以克服摩擦阻力F_摩而不能够使管材试样以及上支撑体和下支撑体等通过滑动来实现自适应的调节导正。它们只能够通过精确的装夹和准确的定位来保证，但是这些机构和装置上面都没有设计相应的结构来实现。

如图3A、图3B、图4A和图4B所示，本实施例提供一种自适应导正的管材周向拉伸强度的测试装置，包括支撑体6、拉杆4和连接支架7，所述支撑体6、所述拉杆4和连接支架7均为两个，每个所述支撑体6具有支撑孔，所述拉杆4一一对应滑动穿设于所述支撑孔内，并一一对应安装于所述连接支架7上，两个所述支撑体6用于套设于管材试样2内并相互配合拉伸管材试样2。

具体的，通常测试设备的两个测试设备夹持头1设置为一上一下，两个测试设备夹持头1分别夹持两个所述连接支架7并分别向上和向下拉动，从而使套设在两个支撑体6上的管材试样2实现周向拉伸。

本实施例中，支撑体6可沿拉杆滑动，因此在两个支撑体6外侧套装上管材试样2后，即使两个支撑体6发生了左右偏斜而未能完全对正时，管材试样2产生弹性形变，管材试样2自身弹性回复，带着两个支撑体6沿拉杆4移动，管材试样2恢复至自然状态后即可自动将上下两个支撑体6导正。当开始测试拉伸时，由于逐渐增大的拉伸力施加于管材试样2上，使得管材试样2的弹性回复力与上下拉力作用在试样上的合力在水平方向的分力F_水也会逐渐加大，而进一步使上下两个支撑体6通过滑动回复而自动导正，直到管材试样2进入到塑性变形而正式进入到拉伸测试中。在此之前已经经由了前述两个自动导正过程，因而就更好地确保了在管材试样2正式进入塑性变形拉伸前管材试样2和两个支撑体6得到了很精确的导正，从而实现了本装置在测试过程中上下两部分通过滑动来自动调节进而自动对正，充分保证了整个装置在测试过程中的一致性、有效性、可靠性与精度。本装置结构简单，零件刚性好，动作可靠，装拆方便，测试装置能通过滑动实现自动调节而自动对正，从而保证了测试过程的一致性、高效性和测试结果的有效性、可靠性与精度。

在上述任一实施例中，优选的，每个所述连接支架7均包括一个夹持部和两个连接部，每个所述连接部具有支架通孔，每个所述拉杆4的两端分别滑动穿设于相应所述连接支架7的两个支架通孔内，每个所述支撑体6位于对应的两个所述连接部之间且两端分别与两端对应的所述连接部之间均具有补偿距离。

具体的，所述连接支架7的两个连接部和一个夹持部的一端两两相连，形成Y形；或者，两个连接部并排设置并形成U形，夹持部的一端与U形的封闭端连接。

在上述任一实施例中，优选的，所述支撑孔和所述支架通孔的两端均倒圆角；所述支撑孔、所述支架通孔的内表面和所述拉杆4的外表面的粗糙度Ra均小于0.16μm。

在上述任一实施例中，优选的，所述支撑孔和所述支架通孔的直径均为D，所述拉杆4的直径为d，D-d≥0.2mm。

在上述任一实施例中，优选的，每个所述拉杆4的两端还分别滑动套设有限位垫片3，所述限位垫片3的外侧设有与所述拉杆4可拆卸连接的锁紧螺母5，每个所述限位垫片3与对应的所述连接部之间具有间隔距离。

具体的，所述拉杆4可以采用双头螺杆。

在上述任一实施例中，优选的，所述拉杆4由第一基体材料制成，所述第一基体材料掺杂有自润滑材料，所述支撑体6和所述连接支架7均由第二基体材料制成，所述第二基体材料掺杂有自润滑材料。

其中，所述自润滑材料可以为二硫化钼、氟化石墨或软金属等，其中金、银、锡、铅、镁、铟等软金属均作为固体润滑剂使用，其中优选采用二硫化钼，二硫化钼具有以下优点：低摩擦特性、高承载能力、良好的热稳定性、强的化学稳定性、抗辐照性和耐高真空性能。

其中，第一基体材料与第二基体材料不相同，第一基体材料可以为不锈钢，第二基体材料采用非不锈钢；或者第一基体材料为铜合金钢材料，第二基体材料采用非铜合金钢材料。第一基体材料与第二基体材料内掺杂的自润滑材料可以为同一种自润滑材料，也可以为不同的自润滑材料。

在上述任一实施例中，优选的，如图4A和图4B所示，每个所述支撑体6均为近半圆形块，所述近半圆形块沿圆周方向开设有沟槽，所述沟槽的曲率半径r与管材试样2的内圆半径R相同，所述沟槽的宽度b与管材试样2的宽度相同，所述支撑体6径向最大高度H小于等于管材试样2的内圆半径R。

具体的，如图4A和图4B所示，所述近半圆形块指的是：近似半圆形的结构，本发明中，具体指的是，原先一个半圆形结构沿与其直边平行的一条弦切除一段宽度为k的条形块后的近半圆形结构。在图示方向，所述支撑体6的径向最大高度H是指从半圆形块的底面至顶部圆弧面最高点的距离。这样，在将支撑体6装入管材试样2内时，支撑体6可以顺利穿入管材试样2内侧，当沟槽对准管材试样2时，支撑体6沿径向向外移动至管材试样2嵌入沟槽内，完成管材试样2的安装。

在上述任一实施例中，优选的，所述沟槽设于所述半圆形块厚度方向的中间，所述半圆形块的厚度为B，B-b≥20mm，所述沟槽的深度h为0.2mm；优选的，所述支撑体6径向最大高度H等于管材试样2的内圆半径R。

具体的，在其中一个实施例中，优选的，所述沟槽的深度h为0.2mm，所述近半圆形块为原先一个半圆形结构沿与其直边平行的一条弦切除一段宽度k为0.2mm的长条形结构后剩下的类似半圆形结构。本领域技术人员也可以根据实际情况调整沟槽的深度和近半圆形块切除的长条形结构的宽度，只要满足所述支撑体6径向最大高度H小于等于管材试样2的内圆半径R，均可以实现本发明便于安装管材试样2的目的。

在上述任一实施例中，优选的，所述拉杆4的外壁涂有润滑剂；所述连接支架7具有与测试设备夹持头1相适配的锯齿条纹。

其中，所述润滑剂可以为润滑油或润滑膏。

其中，连接支架7的连接部两个侧面具设有与测试设备夹持头1的夹持面上的锯齿纹相匹配的锯齿条纹。

本实施例还提供一种自适应导正的管材周向拉伸强度的测试方法，采用所述自适应导正的管材周向拉伸强度的测试装置，包括以下步骤：

步骤一，上件，将管材试样2套设于两个所述支撑体6外侧；

步骤二，装夹，两个所述拉杆4表面涂抹润滑剂，组装所述自适应导正的管材周向拉伸强度的测试装置，两个所述连接支架7一一对应装夹至两个测试设备夹持头1内；

步骤三，拉伸测试；

步骤四，拆下所述自适应导正的管材周向拉伸强度的测试装置，取出管材试样2。

进一步，所述步骤一具体包括：将预先制作好的管材试样2装入两个支撑体6的外圆面上的沟槽内。

步骤二具体包括：将步骤一装好管材试样2的两个支撑体6分别放入对应的连接支架7的两个连接部内侧，使支架通孔与支撑孔横向对齐，然后将润滑剂均匀涂抹在两个拉杆4的外表面上，并将两个拉杆4分别穿过上下两组支架通孔与支撑孔形成的水平通孔，随后在拉杆4的两端分别安装上限位垫片3，最后在拉杆4的两端拧上锁紧螺母5，而将测试装置组装为一体。分别将上下两个连接支架7的夹持部夹持入测试设备夹持头1里并夹紧。

步骤三具体包括：随着测试设备的开启，管材试样2将被逐渐张紧而进入弹性变形阶段，并加之施加于其上的拉伸力，它们共同产生的水平方向的合力F_水合就立即驱动上下两个支撑体回复滑动而进行导正对正，直至进入塑性变形阶段的拉伸测试，但在进入管材试样2塑性变形阶段之前无论是管材试样2或是上下两个支撑体6都已经完成了自动导正对正的过程。

步骤四具体包括：测试完成后分别将上下两个连接支架7的夹持部从上下两个测试设备夹持头1里取出，然后拧下拉杆4两端的锁紧螺母5，将拉杆4从支撑体6和连接支架7里取出，最后将测试后的管材试样2从支撑体6上取下。随后即可进行下一次测试的上件、装夹并测试。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种自适应导正的管材周向拉伸强度的测试装置，其特征在于，包括支撑体(6)、拉杆(4)和连接支架(7)，所述支撑体(6)、所述拉杆(4)和连接支架(7)均为两个，每个所述支撑体(6)具有支撑孔，所述拉杆(4)一一对应滑动穿设于所述支撑孔内，并一一对应安装于所述连接支架(7)上，两个所述支撑体(6)用于套设于管材试样(2)内并相互配合拉伸管材试样(2)；每个所述连接支架(7)均包括一个夹持部和两个连接部，每个所述连接部具有支架通孔，每个所述拉杆(4)的两端分别滑动穿设于相应所述连接支架(7)的两个支架通孔内，每个所述支撑体(6)位于对应的两个所述连接部之间且两端分别与两端对应的所述连接部之间均具有补偿距离；每个所述支撑体(6)均为近半圆形块，所述近半圆形块沿圆周方向开设有沟槽，所述沟槽的曲率半径r与管材试样(2)的内圆半径R相同，所述沟槽的宽度b与管材试样(2)的宽度相同，所述支撑体(6)径向最大高度H小于管材试样(2)的内圆半径R。

2.根据权利要求1所述一种自适应导正的管材周向拉伸强度的测试装置，其特征在于，所述支撑孔和所述支架通孔的两端均倒圆角；所述支撑孔、所述支架通孔的内表面和所述拉杆(4)的外表面的粗糙度Ra均小于0.16μm。

3.根据权利要求1所述一种自适应导正的管材周向拉伸强度的测试装置，其特征在于，所述支撑孔和所述支架通孔的直径均为D，所述拉杆(4)的直径为d，D-d≥0.2mm。

4.根据权利要求1所述一种自适应导正的管材周向拉伸强度的测试装置，其特征在于，每个所述拉杆(4)的两端还分别滑动套设有限位垫片(3)，所述限位垫片(3)的外侧设有与所述拉杆(4)可拆卸连接的锁紧螺母(5)，每个所述限位垫片(3)与对应的所述连接部之间具有间隔距离。

5.根据权利要求1所述自适应导正的管材周向拉伸强度的测试装置，其特征在于，所述拉杆(4)由第一基体材料制成，所述第一基体材料掺杂有自润滑材料，所述支撑体(6)和所述连接支架(7)均由第二基体材料制成，所述第二基体材料掺杂有自润滑材料。

6.根据权利要求1-5任一项所述一种自适应导正的管材周向拉伸强度的测试装置，其特征在于，所述沟槽设于所述近半圆形块厚度方向的中间，所述近半圆形块的厚度为B，B-b≥20mm，所述沟槽的深度h为0.2mm，所述支撑体(6)径向最大高度H等于管材试样(2)的内圆半径R。

7.根据权利要求1-5任一项所述一种自适应导正的管材周向拉伸强度的测试装置，其特征在于，所述拉杆(4)的外壁涂有润滑剂；所述连接支架(7)具有与测试设备夹持头(1)相适配的锯齿条纹。

8.一种自适应导正的管材周向拉伸强度的测试方法，其特征在于，采用权利要求1至7任一项所述自适应导正的管材周向拉伸强度的测试装置，包括以下步骤：

步骤一，上件，将管材试样(2)套设于两个所述支撑体(6)外侧；

步骤二，装夹，两个所述拉杆(4)表面涂抹润滑剂，组装所述自适应导正的管材周向拉伸强度的测试装置，两个所述连接支架(7)一一对应装夹至两个测试设备夹持头(1)内；

步骤三，拉伸测试；

步骤四，拆下所述自适应导正的管材周向拉伸强度的测试装置，取出管材试样(2)。