CN113295524A - 环向拉伸测试装置及拉伸测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种环向拉伸测试装置及拉伸测试方法，其中，环向拉伸测试装置包括：固定座和至少一组拉伸机构，每组拉伸机构包括连接组件和拉伸组件，连接组件连接在固定座上，拉伸组件包括多个，多个拉伸组件沿连接组件的周向间隔设置，拉伸组件包括应力加载件和驱动件，应力加载件适于抵接待测试件，驱动件设在连接组件上，驱动件的输出端连接应力加载件，驱动件用于驱动应力加载件向待测试件施加应力。本发明实施例的环向拉伸测试装置，通过设置多个拉伸组件，在测试待测试件的环向拉伸性能时，可通过拉伸组件中的驱动件驱动应力加载件向待测试件施加应力，以实现自动测试待测试件的环向拉伸性能，测试的稳定性高且测试结果可靠。

Description

环向拉伸测试装置及拉伸测试方法

技术领域

本发明属于材料性能测试技术领域，具体是一种环向拉伸测试装置及拉伸测试方法。

背景技术

管体，特别是圆管体，因其性能优异性和加工便捷性，经常被用作油气运输、化工、排水等行业的物料运输管道。

圆管体在运输物料时需承受内部运输流体(液体、气体)产生的压力，该压力会使圆管体产生环向拉力，当圆管体的环向拉力超过其材料强度时就会对圆管体造成损坏，因此，圆管体常见的破坏模式通常为环向拉力超过其材料强度而出现的爆裂式破坏。

现有技术中，为了测试圆管体的环向拉伸性能，通常采用水压加压实验、分离盘实验、切片拉伸实验等实验进行测试。水压加压实验、分离盘实验主要适用于小尺寸圆管体环向性能测试，无法对大尺寸圆管体进行环向性能测试，适用范围窄；切片拉伸实验可以适用于大尺寸圆管体环向性能测试，但是需要对圆管体进行切割、开孔处理，对圆管体造成一定损坏。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种环向拉伸测试装置，所述环向拉伸测试装置可对不同尺寸的管体进行环向拉伸性能测试，适用范围广，且无需对管体进行开孔处理，解决了现有技术中环向拉伸测试装置适用范围窄、且在测试的过程中会对圆管体造成一定损坏的技术问题。

本发明还旨在提出一种具有上述环向拉伸测试装置的拉伸测试方法。

根据本发明实施例的一种环向拉伸测试装置，包括：固定座；至少一组拉伸机构，每组所述拉伸机构包括：连接组件，所述连接组件连接在所述固定座上；拉伸组件，所述拉伸组件包括多个，多个所述拉伸组件沿所述连接组件的周向间隔设置；所述拉伸组件包括：应力加载件，所述应力加载件适于抵接待测试件；驱动件，所述驱动件设在所述连接组件上，所述驱动件的输出端连接所述应力加载件，所述驱动件用于驱动所述应力加载件向所述待测试件施加应力。

根据本发明实施例的环向拉伸测试装置，通过设置多个拉伸组件且多个拉伸组件沿连接组件的周向间隔设置，在测试待测试件的环向拉伸性能时，可通过拉伸组件中的驱动件驱动应力加载件向待测试件施加应力，以实现自动测试待测试件的环向拉伸性能，因本申请的环向拉伸测试装置采用将应力加载件连接在驱动件的输出端上，使得本申请可对不同尺寸大小的待测试件进行测试，提高本申请环向拉伸测试装置的适用范围。本申请的环向拉伸测试装置，适用范围广、测试的稳定性高且测试结果可靠。

根据本发明一个实施例的环向拉伸测试装置，所述连接组件包括连接轴，所述拉伸机构包括多组，多组所述拉伸机构的所述连接轴同轴连接。

可选地，所述连接组件还包括装配壳，所述装配壳的两侧分别沿不同方向延伸设有装配套管和装配柱，所述装配柱的中轴线和所述装配套管的中轴线同轴设置，所述连接轴包括所述装配柱和所述装配套管；其中一组所述连接组件上的装配柱可连接在另一个所述连接组件上的所述装配套管中。

可选地，所述装配壳的周向均匀间隔设有多个连接管，所述连接管沿所述装配壳的径向延伸设置，每个所述连接管连接一个所述驱动件。

根据本发明一个实施例的环向拉伸测试装置，所述应力加载件包括施力板，所述施力板连接在所述驱动件的输出端，所述施力板远离所述驱动件的一侧面形成施力面。

可选地，所述施力面为弧面，所述施力面与所述待测试件表面贴合。

可选地，所述应力加载件还包括：移动轴，所述移动轴的一端可拆卸地连接所述驱动件的输出端，所述移动轴的另一端连接所述施力板。

可选地，所述应力加载件还包括：第一加强件，所述移动轴上连接有多个所述第一加强件，多个所述第一加强件与所述移动轴成角度设置，多个所述第一加强件支撑在所述施力板的不同位置上。

根据本发明一个实施例的环向拉伸测试装置，所述驱动件包括气缸、电推杆、液压缸或油缸。

根据本发明一个实施例的环向拉伸测试装置，所述环向拉伸测试装置还包括电控系统，所述电控系统与所述驱动件连接，所述电控系统用于控制所述驱动件带动所述应力加载件施加应力。

根据本发明实施例的一种管体的拉伸测试方法，包括以下步骤：将环向拉伸测试装置支设在管体中；控制多个拉伸机构的各驱动件带动应力加载件向着所述管体的管壁移动并施加应力；增加施加应力至设定值，判断各个所述应力加载件施加的应力是否一致；如果是，所述管体合格；如果否，停止施加应力并记录数据。

根据本发明实施例的管体的拉伸测试方法，在对管体测试之前先将管体装配在环向拉伸测试装置上，在对管体进行测试的过程中，多个拉伸机构中的各驱动件均带动与其相连接的应力加载件朝向管壁移动并向管壁施加应力，若应力施加至设定值且各驱动件施加的应力一致，则判断测试的管体合格，若应力施加至设定值但各应力加载件施加的应力不一致，则驱动件控制应力加载件停止移动，以停止对管体施加应力并记录数据，确定管体的性能参数。本申请的管体的拉伸测试方法，测试简单易操作且测试结果可靠。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明一个实施例的固定座与拉伸机构之间的爆炸图。

图2为本发明一个实施例的环向拉伸测试装置支设在待测试件中的结构示意图。

图3为本发明一个实施例的驱动件的结构示意图。

图4为本发明一个实施例的固定座的结构示意图。

图5为本发明另一个实施例的固定座与拉伸机构之间的爆炸图。

图6为本发明另一个实施例的环向拉伸测试装置支设在待测试件中的结构示意图。

图7为本发明一个实施例的连接组件的结构示意图。

图8为本发明一个实施例的连接组件另一角度的结构示意图。

图9为本发明一个实施例的拉伸机构的爆炸图。

图10为本发明一个实施例的应力加载件的结构示意图。

图11为本发明另一个实施例的应力加载件的结构示意图。

图12为本发明一个实施例的管体的拉伸测试方法的流程图。

附图标记：

100、环向拉伸测试装置；

1、固定座；

11、连接板；111、连接孔；

12、连接柱；

13、第二加强件；

2、拉伸机构；

21、连接组件；

211、连接轴；2111、装配套管；2112、装配柱；

212、装配壳；

213、连接管；

22、拉伸组件；

221、应力加载件；

2211、施力板；2212、施力面；2213、移动轴；

2214、第一加强件；2215、连接座；

222、驱动件；2221、输出端；2222、连接端；

200、待测试件。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“内”、“外”、“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。

下面参考说明书附图描述本发明实施例的环向拉伸测试装置100。

根据本发明实施例的一种环向拉伸测试装置100，如图1和图2所示，包括：固定座1和至少一组拉伸机构2。

其中，如图1和图2所示，每组拉伸机构2包括连接组件21和拉伸组件22，连接组件21连接在固定座1上，拉伸组件22包括多个，多个拉伸组件22沿连接组件21的周向间隔设置。这里是指，每组拉伸机构2均包括多个拉伸组件22。

结合图1和图2所示，拉伸组件22包括应力加载件221和驱动件222，应力加载件221适于抵接待测试件200，驱动件222设在连接组件21上，驱动件222的输出端2221(输出端2221的具体结构可参见图3)连接应力加载件221，驱动件222用于驱动应力加载件221向待测试件200施加应力。

由上述结构可知，本发明实施例的环向拉伸测试装置100，通过设置固定座1且拉伸机构2中的连接组件21连接在固定座1上，固定座1主要起到支撑拉伸机构2的作用，使得拉伸机构2在测试待测试件200的过程中位置稳定，提高测试的准确性，且在环向拉伸测试装置100使用的过程中，可通过固定座1将拉伸机构2连接在地面、墙面或其他的支撑面上，使得环向拉伸测试装置100整体位置稳定。

需要说明的是，此时所说的连接可以是不可拆卸连接也可以是可拆卸连接，当固定座1采用可拆卸连接地方式将拉伸机构2连接在地面、墙面或其他的支撑面上，在环向拉伸测试装置100使用完毕后，可将固定座1从支撑面上拆除，便于携带或移动环向拉伸测试装置100。

通过设置连接组件21，连接组件21一方面为多个拉伸组件22提供安装空间，将多个拉伸组件22连接在连接组件21的周向上，确保多个拉伸组件22可通过连接组件21形成一个整体的结构，且连接组件21还可起到支撑多个拉伸组件22的作用，使得多个拉伸组件22的相对位置稳定；另一方面，多个拉伸组件22通过连接组件21连接在固定座1上，固定座1支撑拉伸组件22，使得拉伸组件22在工作的过程中稳定运转。

将驱动件222连接在连接组件21上，因连接组件21连接在固定座1上，因此，上述设置可保证驱动件222的位置稳定，驱动件222在工作的过程中不会出现晃动的现象，降低驱动件222工作时所产生的误差，提高测试的准确性。

应力加载件221的一端抵接在待测试件200上，应力加载件221的另一端连接驱动件222的输出端2221，驱动件222在工作的过程中可带动应力加载件221移动，当驱动件222带动应力加载件221朝向待测试件200移动时，应力加载件221可向待测试件200施加应力，以实现自动化测试待测试件200的环向拉伸性能。

将应力加载件221连接在驱动件222的输出端2221上，当待测试件200的尺寸较大时，驱动件222可驱动应力加载件221朝向待测试件200的方向移动，以增加连接组件21的尺寸，匹配尺寸较大的待测试件200；当待测试件200的尺寸较小时，驱动件222可驱动应力加载件221朝向远离待测试件200的方向移动，以缩小连接组件21的尺寸，匹配尺寸较小的待测试件200，提高环向拉伸测试装置100的适用范围。

需要说明的是，此处所说的尺寸是指待测试件200相对内壁之间的距离。当待测试件200为圆管时，此处所说的尺寸为圆管的直径；当待测试件200为方管或其他不规则管时，此处所说的尺寸为方管或其他不规则管的宽度。

可以理解的是，本申请的环向拉伸测试装置100相对于现有技术，可自动化地对不同尺寸的待测试件200进行环向拉伸性能测试，且在测试的过程中无需对待测试件200进行切割、开孔处理等，本申请环向拉伸测试装置100的适用范围广，测试的稳定性高且测试结果可靠。

可选地，待测试件200为中空的管体，方便将环向拉伸测试装置100支设在管体的内部且向管体施加应力。也就是说，本申请的环向拉伸测试装置100主要用于测试管体的环向拉伸性能，特别是测试圆管的环向拉伸性能以评价圆管性能。

可选地，如图4所示，固定座1包括连接板11和连接柱12，连接柱12的一端连接在连接板11的一侧面，连接柱12的另一端适于连接在连接组件21上。使得连接组件21可连接在固定座1上，连接板11主要用于增加固定座1和支撑面之间的接触面积，将固定座1连接在支撑面上，可增加固定座1与支撑面之间的连接强度。

可选地，连接柱12可选用具有足够半径和长度的钢棒，从而使得连接柱12自身具有足够的刚度和强度，保证测试过程中环向拉伸测试装置100的稳定性。

可选地，如图4所示，固定座1还包括第二加强件13，连接柱12上连接有多个第二加强件13，多个第二加强件13与连接柱12成角度设置，多个第二加强件13支撑在连接板11的不同位置上。第二加强件13用于加强固定座1的结构强度，确保拉伸机构2连接在固定座1上时拉伸机构2的位置稳定。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

可选地，连接柱12和第二加强件13均通过焊接的方式连接在连接板11上，且第二加强件13远离连接板11的一端通过焊接连接在连接柱12上。增加固定座1各组件之间的连接强度，使得固定座1在装配完成后位置稳定。

当然，在其他的一些示例中，固定座1也可选用一体成型工艺制成。一体成型工艺可保证固定座1在装配过程中无需将连接板11、连接柱12和第二加强件13进行前期的焊接、抛光、打磨等机加工，有效简化装配工序，提高固定座1的生产效率。

可选地，连接板11为具有足够长度、宽度、厚度的钢板，使得连接板11自身具有足够的刚度和强度，能够保证环向拉伸测试装置100可以稳定地固定在支撑面上。

可选地，如图4所示，连接板11上开设有多个连接孔111。连接孔111用于避让将环向拉伸测试装置100连接到支撑面上的连接件，使得环向拉伸测试装置100可以稳定固定在支撑面上，提高环向拉伸测试装置100的位置稳定性。

可选地，连接组件21可拆卸地连接在固定座1。通过采用可拆卸地方式连接，一方面，可使得本申请的环向拉伸测试装置100形成为拼装式环向拉伸测试装置100，在环向拉伸测试装置100不使用时，可通过连接组件21将拉伸机构2从固定座1上拆下，减小环向拉伸测试装置100的占用空间，便于运输和存放；另一方面，当拉伸机构2或固定座1的其中一个出现损坏或磨损时，通过可拆卸连接只需更换其中一个损坏的组件即可，降低环向拉伸测试装置100的使用成本。

可选地，驱动件222与连接组件21的连接方式可采用可拆卸连接。此处可拆卸连接所产生的有益效果可参见将连接组件21可拆卸地连接在固定座1所产生的有益效果，在此不做赘述。

当然，在其他的一些示例中，连接方式不限于上述的可拆卸连接，技术人员也可根据实际工程需求进行选择，在此不作具体限制。

可选地，驱动件222的输出端2221可拆卸连接在应力加载件221上。第一方面，可使得本申请的环向拉伸测试装置100形成为拼装式环向拉伸测试装置100，在环向拉伸测试装置100不使用时，可将应力加载件221从固定座1上拆下，减少环向拉伸测试装置100的占用空间，便于运输和存放；第二方面，本申请可设置多个不同尺寸的应力加载件221，不同尺寸的应力加载件221可对不同尺寸的待测试件200进行测试，因此，将驱动件222的输出端2221与应力加载件221设置为可拆卸连接方便更换应力加载件221，通过更换应力加载件221的尺寸，实现对于不同尺寸的待测试件200进行测试，进一步提高环向拉伸测试装置100的适用范围；第三方面，当驱动件222或应力加载件221的其中一个出现损坏或磨损时，通过可拆卸连接只需更换其中一个损坏的组件即可，降低环向拉伸测试装置100的使用成本。

在具体的示例中，如图3所示，驱动件222的两侧设置有输出端2221和连接端2222，输出端2221用于连接应力加载件221，连接端2222用于将驱动件222连接在连接组件21上。

具体地，输出端2221上开设有第一外螺纹，连接端2222上开设有第二外螺纹，相应地，与输出端2221连接的应力加载件221上开设有与第一外螺纹配合的第一内螺纹，与连接端2222连接的连接组件21上开设有与第二外螺纹配合的第二内螺纹。通过将第一内螺纹连接在第一外螺纹上，实现应力加载件221与输出端2221的可拆卸连接，通过将第二内螺纹连接在第二外螺纹上，实现连接组件21与连接端2222的可拆卸连接。

在其他的一些示例中，可拆卸连接不限于上述的螺纹连接，也可选用其他的可实现可拆卸连接的连接方式，在此不做具体限制。

在本发明的一些实施例中，结合图5和图6所示，连接组件21包括连接轴211，拉伸机构2包括多组，多组拉伸机构2的连接轴211同轴连接。连接轴211主要起到连接的作用，将多组拉伸机构2沿连接轴211的轴向串联并形成一体结构，增加环向拉伸测试装置100的轴向高度，使得本申请的环向拉伸测试装置100可对不同长度的待测试件200进行环向拉伸性能测试，其中，图6示出了相互串联的两组拉伸机构2对长度较长的待测试件200进行环向拉伸性能测试时的示意图。

需要说明的是，本申请的应力加载件221可拆卸地连接在驱动件222的输出端2221上，当环向拉伸测试装置100包括多组拉伸机构2，且多组拉伸机构2沿连接轴211的轴向串联时，可选择性的设置每组拉伸机构2上应力加载件221尺寸。

例如，当同一待测试件200上相邻两处的尺寸不同时，此时即可利用本申请的环向拉伸测试装置100，将至少两组拉伸机构2的连接轴211同轴连接，且两组拉伸机构2上的应力加载件221尺寸不同，以匹配同一待测试件200上不同位置处的尺寸，提高环向拉伸测试装置100的适用范围。

可选地，连接轴211可选用具有足够半径和长度的钢棒，从而使得连接轴211自身具有足够的刚度和强度，当多组拉伸机构2通过连接轴211形成串联时，钢制的连接轴211可保证多组拉伸机构2之间位置稳定，进一步提升环向拉伸测试装置100的结构稳定性。

可选地，结合图7和图8所示，连接组件21还包括装配壳212。装配壳212主要用于增加连接组件21的面积，因在后续环向拉伸测试装置100加工成型后，需在装配壳212的周向设置多个连接管213，面积较大的连接组件21可保证多个连接管213均可连接在装配壳212上，且多个连接管213之间相互独立。

可选地，装配壳212的两侧分别沿不同方向延伸设有装配套管2111和装配柱2112，装配柱2112的中轴线和装配套管2111的中轴线同轴设置。装配套管2111和装配柱2112配合主要用于将多组拉伸机构2连接，将装配柱2112的中轴线和装配套管2111的中轴线同轴设置可保证多组拉伸机构2连接在一起后，多组拉伸机构2的连接轴211可同轴连接。

可选地，装配套管2111和装配柱2112可焊接在装配壳212的两侧，提高装配套管2111、装配柱2112和装配壳212之间的连接强度。在其他的示例中，也可以采用数控加工工艺一体加工成型，具体的连接方式在此不做限定，技术人员可根据实际需求选择连接方式。

可选地，连接轴211包括装配柱2112和装配套管2111；其中一组连接组件21上的装配柱2112可连接在另一个连接组件21上的装配套管2111中。以实现多组拉伸机构2的连接轴211同轴连接，增加环向拉伸测试装置100的轴向高度，使得本申请的环向拉伸测试装置100可对不同长度的待测试件200进行环向拉伸性能测试，提高环向拉伸测试装置100的适用范围。

在具体的示例中，如图8所示，装配柱2112的外侧开设有第三外螺纹，装配套管2111形成为中空的结构且内部开设有第三内螺纹，其中一组连接组件21上的第三外螺纹可与另一个连接组件21上的第三内螺纹配合连接并形成可拆卸连接。当需要测试的待测试件200的长度较短时，可将部分拉伸机构2从环向拉伸测试装置100上拆除；当需要测试的待测试件200的长度较长时，可通过第三外螺纹和第三内螺纹配合将多个拉伸机构2连接在环向拉伸测试装置100上，以对不同长度的待测试件200进行测试。

可选地，连接柱12远离连接板11的一端开设有第四外螺纹，第四外螺纹用于和其中一组连接组件21上的装配套管2111内开设的第三内螺纹配合，实现将连接组件21可拆卸地连接在固定座1。

在本发明的描述中，限定有“第一”、“第二”、“第三”、“第四”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，用于区别描述特征，无顺序之分，无轻重之分。

可选地，如图9所示，装配壳212的周向均匀间隔设有多个连接管213，连接管213沿装配壳212的径向延伸设置，每个连接管213连接一个驱动件222。也就是说，每个连接组件21上均设置有多个驱动件222，因每个驱动件222的输出端2221上均连接有应力加载件221，因此，多个应力加载件221均装配壳212的周向均匀间隔设置并沿装配壳212的径向延伸设置，在需要测试待测试件200的拉伸性能时，多个应力加载件221可同时产生位移并向待测试件200施加应力，以测试待测试件200的环向拉伸性能。

需要说明的是，上述所说的多个连接管213沿装配壳212的周向均匀间隔设置是指相邻的两个连接管213连接在装配壳212的间距相等。

例如：装配壳212的外表面形成为圆形面，当装配壳212的轴向设置有四个连接管213时，四个连接管213之间的夹角应为90°；当装配壳212的轴向设置有六个连接管213时，六个连接管213之间的夹角应为60°。

可选地，连接管213的内部开设有与第二外螺纹配合的第二内螺纹，驱动件222的连接端2222通过第二外螺纹和第二内螺纹配合连接在连接管213上，实现连接组件21与连接端2222的可拆卸连接。

可选地，装配壳212可选用具有足够半径和高度的钢制圆盘，从而使得装配壳212自身具有足够的刚度和强度，当多个连接管213连接在装配壳212的周向时，装配壳212可起到支撑连接管213的作用，使得连接在连接管213上的拉伸组件22位置稳定。

在本发明的一些实施例中，如图9所示，应力加载件221包括施力板2211，施力板2211连接在驱动件222的输出端2221，施力板2211远离驱动件222的一侧面形成施力面2212。施力板2211用于与待测试件200的内表面贴合，增加环向拉伸测试装置100与待测试件200之间的接触面积，当驱动件222驱动应力加载件221向待测试件200施加应力时，施力板2211可将驱动件222输送的线载荷转化为面载荷。

可选地，驱动件222具有足够的行程，并且可以产生足够的顶升荷载，用于测试待测试件200的环向拉伸性能。

可选地，施力面2212为弧面，施力面2212与待测试件200表面贴合。在环向拉伸测试装置100测试待测试件200的环向拉伸性能时，施力面2212可始终抵接在待测试件200的表面并向待测试件200施加应力，后续通过监测施力面2212与待测试件200之间的应力值即可测试出待测试件200的拉伸性能。

可选地，结合图9和图10所示，应力加载件221还包括移动轴2213，移动轴2213的一端可拆卸地连接驱动件222的输出端2221，移动轴2213的另一端连接施力板2211。通过移动轴2213将施力板2211连接在驱动件222的输出端2221上，驱动件222在工作的过程中可驱动移动轴2213移动进而带动与移动轴2213连接的施力板2211移动，使得施力板2211可向待测试件200施加应力，进而测试待测试件200的拉伸性能。

可选地，移动轴2213可选用内车螺纹孔的钢棒，移动轴2213上螺纹孔的尺寸与输出端2221上的第一外螺纹尺寸相匹配。以实现移动轴2213与驱动件222的输出端2221之间的可拆卸连接，且将移动轴2213设置成钢棒，在具体的示例中，移动轴2213可选用具有足够半径和长度的钢棒，从而使得移动轴2213自身具有足够的刚度和强度，使得施力板2211可稳定地连接在驱动件222的输出端2221上，驱动件222在工作的过程中可驱动施力板2211稳定移动。

可选地，如图10所示，应力加载件221还包括第一加强件2214，移动轴2213上连接有多个第一加强件2214，多个第一加强件2214与移动轴2213成角度设置，多个第一加强件2214支撑在施力板2211的不同位置上。第二加强件13一方面用于加强应力加载件221的结构强度，当驱动件222驱动应力加载件221向待测试件200施加应力时，应力加载件221的位置稳定，提高环向拉伸测试装置100测试的准确性；另一方面，多个第一加强件2214可将驱动件222传递来的顶升荷载转化为多向荷载并传递至施力板2211上，施力板2211再将多个第一加强件2214传递来的多向荷载转化为面荷载，以提高测试的准确性。

可选地，移动轴2213和第一加强件2214均通过焊接的方式连接在施力板2211上，且第一加强件2214远离施力板2211的一端通过焊接连接在移动轴2213上。增加应力加载件221各组件之间的连接强度，使得应力加载件221在装配完成后位置稳定。

当然，在其他的一些示例中，应力加载件221也可选用一体成型工艺制成。一体成型工艺可保证应力加载件221在装配过程中无需将施力板2211、移动轴2213和第一加强件2214进行前期的焊接、抛光、打磨等机加工，有效简化装配工序，提高应力加载件221的生产效率。

可选地，如图10所示，应力加载件221还包括连接座2215。连接座2215主要为多个第一加强件2214的设置提供安装空间，使得多个第一加强件2214连接在应力加载件221上位置稳定，进一步提高应力加载件221的结构稳定性，且多个第一加强件2214可有效发挥加强结构以及传递力的作用。

在具体的示例中，通过采用上述结构，本申请的环向拉伸测试装置100在准备使用前，先将固定座1采用螺栓固定在支撑面上，随后再将装配壳212通过螺纹对接的方式固定在固定座1上，装配壳212安装完成后，因装配壳212周向的多个连接管213，将驱动件222的连接端2222通过螺纹对接的方式固定在装配壳212上，驱动件222的输出端2221朝向远离装配壳212的方向延伸，在装配应力加载件221之前，先确定待测试件200的尺寸，并根据待测试件200的尺寸确定应力加载件221的尺寸，将适合待测试件200的应力加载件221通过螺纹对接的方式固定在驱动件222的输出端2221上，此时，一层拉伸机构2和固定座1安装完毕，当待测试件200的长度较长时，可在安装好的拉伸机构2的一端再安装一个拉伸机构2，相邻两个拉伸机构2通过装配套管2111和装配柱2112螺纹连接，以实现对不同尺寸的待测试件200进行测试。

其中，图10和图11分别示出了不同尺寸的应力加载件221，当待测试件200的直径或宽度较小时，可采用图10中的应力加载件221；当待测试件200的直径或宽度较大时，可采用图11中的应力加载件221，主要为了保证环向拉伸测试装置100可支设在管体中，增加环向拉伸测试装置100的适用范围。

当然，应力加载件221的尺寸不限于图10和图11示出的应力加载件221，技术人员可根据待测试件200的尺寸设计出多个规格的应力加载件221，本文不一一示出。

在本发明的一些实施例中，驱动件222包括气缸、电推杆、液压缸或油缸。上述结构均可保证驱动件222具有足够的行程，并且可以产生足够的顶升荷载，在环向拉伸测试装置100工作的过程中可稳定地驱动应力加载件221向待测试件200施加应力，且上述结构输出端2221的位移量可精准控制，提高测试的可靠性和准确性，并实现自动化测试待测试件200的拉伸性能。

在本发明的一些实施例中，环向拉伸测试装置100还包括电控系统，电控系统与驱动件222连接，电控系统用于控制驱动件222带动应力加载件221施加应力。实现自动化控制驱动件222的输出端2221位移，且采用电控系统控制驱动件222可保证控制准确，提高测试的准确性。

可选地，一个电控系统可同时控制多个驱动件222带动应力加载件221施加应力，在电控系统工作的过程中，电控系统可保证多个驱动件222输出的位移量相等，也就是保证多个驱动件222带动多个应力加载件221朝向待测试件200施加应力时，多个应力加载件221作用在待测试件200上应力值一致，以实现力的均匀控制，提高测试的准确性。

下面参考说明书附图描述本发明实施例的拉伸测试方法。

根据本发明实施例的一种管体的拉伸测试方法，如图12所示，包括以下步骤：

步骤S1、将环向拉伸测试装置100支设在管体中。

步骤S2、控制多个拉伸机构2的各驱动件222带动应力加载件221向着管体的管壁移动并施加应力。

步骤S3、增加施加应力至设定值，判断各个应力加载件221施加的应力是否一致；如果是，管体合格；如果否，停止施加应力并记录数据。

由上述方法可知，本发明实施例的管体的拉伸测试方法，通过将环向拉伸测试装置100支设在管体中，在需要对管体进行换向拉伸测试时，电控系统控制各驱动件222带动应力加载件221向着管体的管壁移动并施加应力，若应力施加至设定值且各驱动件222施加的应力一致，则判断测试的管体合格，若应力施加至设定值但各应力加载件221施加的应力不一致，则驱动件222控制应力加载件221停止移动，以停止对管体施加应力并记录数据，确定管体的性能参数。本申请的管体的拉伸测试方法，测试简单易操作且测试结果可靠。

需要说明的是，在上述管体的拉伸测试方法的步骤中，环向拉伸测试装置100为前述的环向拉伸测试装置100，环向拉伸测试装置100的具体结构不做赘述，管体为前述的待测试件200。

可选地，为了准确判断各个应力加载件221施加到管体上的应力，可在每个应力加载件221上设置应力传感器，应力传感器用于监测应力加载件221与管体之间产生的应力，便于环向拉伸测试装置100直观地判断出各个应力加载件221施加的应力是否一致，当其中一个应力加载件221向施加应力导致管体发生破坏，此时，该应力加载件221上的应力传感器的数值就会减小或降为零，从而判断管体被破坏，进而确定出管体的环向受拉材料性能参数。

在另一些示例中，电控系统自身具有监测应力值的装置，可通过电控系统自动监测各应力加载件221与管体之间产生的应力值，从而确定出管体的环向受拉材料性能参数。

在具体的示例中，可通过观察驱动件222的输出端2221的位移量确定管体的环向受拉材料性能参数。具体为：驱动件222驱动应力加载件221朝向管体移动并产生相对的位移量，当各应力加载件221之间的位移量一致，但各应力加载件221与管体之间的应力值不一致或其中至少一个应力加载件221与管体之间的应力值为零时，则判断管体被破坏，进而确定出管体的环向受拉材料性能参数。

下面结合说明书附图描述本发明的具体实施例中环向拉伸测试装置100的具体结构。本发明的实施例可以为前述的多个技术方案进行组合后的所有实施例，而不局限于下述具体实施例，这些都落在本发明的保护范围内。

实施例1

一种环向拉伸测试装置100，如图1和图2所示，包括：固定座1和至少一组拉伸机构2。

其中，如图1和图2所示，每组拉伸机构2包括连接组件21和拉伸组件22，连接组件21连接在固定座1上，拉伸组件22包括多个，多个拉伸组件22沿连接组件21的周向间隔设置。

结合图1和图2所示，拉伸组件22包括应力加载件221和驱动件222，应力加载件221适于抵接待测试件200，驱动件222设在连接组件21上，驱动件222的输出端2221(输出端2221的具体结构可参见图3)连接应力加载件221，驱动件222用于驱动应力加载件221向待测试件200施加应力。

实施例2

一种环向拉伸测试装置100，在实施例1的基础上，如图1所示，包括：固定座1、拉伸机构2和电控系统(图中未示出)。

如图4所示，固定座1包括连接板11、连接柱12和四个第二加强件13，连接柱12的一端连接在连接板11的一侧面，连接柱12的另一端连接在连接组件21上，四个第二加强件13与连接柱12成角度设置，四个第二加强件13支撑在连接板11的不同位置上。

如图8所示，连接组件21包括连接轴211和装配壳212，装配壳212的两侧分别沿不同方向延伸设有装配套管2111和装配柱2112，装配柱2112的中轴线和装配套管2111的中轴线同轴设置。

如图9所示，装配壳212的周向均匀间隔设有多个连接管213，连接管213沿装配壳212的径向延伸设置，每个连接管213连接一个驱动件222。

拉伸组件22包括应力加载件221和驱动件222，应力加载件221适于抵接待测试件200，驱动件222设在连接组件21上，驱动件222的输出端2221(输出端2221的具体结构可参见图3)连接应力加载件221，驱动件222用于驱动应力加载件221向待测试件200施加应力。

如图9所示，应力加载件221包括施力板2211、移动轴2213和两个第一加强件2214，施力板2211连接在驱动件222的输出端2221，施力板2211远离驱动件222的一侧面形成施力面2212，移动轴2213的一端可拆卸地连接驱动件222的输出端2221，移动轴2213的另一端连接施力板2211，移动轴2213上连接有两个第一加强件2214，两个第一加强件2214与移动轴2213成角度设置，两个第一加强件2214支撑在施力板2211的不同位置上。

电控系统与驱动件222连接，电控系统用于控制驱动件222带动应力加载件221施加应力。

实施例3

一种管体的拉伸测试方法，采用实施例2中的环向拉伸测试装置100测试管体的环向拉伸性能，包括以下步骤：

步骤S1、将环向拉伸测试装置100支设在管体中。

步骤S2、控制多个拉伸机构2的各驱动件222带动应力加载件221向着管体的管壁移动并施加应力。

步骤S3、增加施加应力至设定值，判断各个应力加载件221施加的应力是否一致；如果是，管体合格；如果否，停止施加应力并记录数据。

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”、“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。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。

图5中显示了两个拉伸机构2用于示例说明的目的，但是普通技术人员在阅读了上面的技术方案之后、显然可以理解将该方案应用到三个或者更多个拉伸机构2的技术方案中，这也落入本发明的保护范围之内。

根据本发明实施例的环向拉伸测试装置100及拉伸测试方法的其他构成例如驱动件222的驱动原理对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (11)

1.一种环向拉伸测试装置，其特征在于，包括：

固定座；

至少一组拉伸机构，每组所述拉伸机构包括：

连接组件，所述连接组件连接在所述固定座上；

拉伸组件，所述拉伸组件包括多个，多个所述拉伸组件沿所述连接组件的周向间隔设置；

所述拉伸组件包括：

应力加载件，所述应力加载件适于抵接待测试件；

驱动件，所述驱动件设在所述连接组件上，所述驱动件的输出端连接所述应力加载件，所述驱动件用于驱动所述应力加载件向所述待测试件施加应力。

2.根据权利要求1所述的环向拉伸测试装置，其特征在于，所述连接组件包括连接轴，所述拉伸机构包括多组，多组所述拉伸机构的所述连接轴同轴连接。

3.根据权利要求2所述的环向拉伸测试装置，其特征在于，所述连接组件还包括装配壳，所述装配壳的两侧分别沿不同方向延伸设有装配套管和装配柱，所述装配柱的中轴线和所述装配套管的中轴线同轴设置，所述连接轴包括所述装配柱和所述装配套管；其中一组所述连接组件上的装配柱可连接在另一个所述连接组件上的所述装配套管中。

4.根据权利要求3所述的环向拉伸测试装置，其特征在于，所述装配壳的周向均匀间隔设有多个连接管，所述连接管沿所述装配壳的径向延伸设置，每个所述连接管连接一个所述驱动件。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的环向拉伸测试装置，其特征在于，所述应力加载件包括施力板，所述施力板连接在所述驱动件的输出端，所述施力板远离所述驱动件的一侧面形成施力面。

6.根据权利要求5所述的环向拉伸测试装置，其特征在于，所述施力面为弧面，所述施力面与所述待测试件表面贴合。

7.根据权利要求5所述的环向拉伸测试装置，其特征在于，所述应力加载件还包括：

移动轴，所述移动轴的一端可拆卸地连接所述驱动件的输出端，所述移动轴的另一端连接所述施力板。

8.根据权利要求7所述的环向拉伸测试装置，其特征在于，所述应力加载件还包括：

第一加强件，所述移动轴上连接有多个所述第一加强件，多个所述第一加强件与所述移动轴成角度设置，多个所述第一加强件支撑在所述施力板的不同位置上。

9.根据权利要求1-3中任一项所述的环向拉伸测试装置，其特征在于，所述驱动件包括气缸、电推杆、液压缸或油缸。

10.根据权利要求1-3中任一项所述的环向拉伸测试装置，其特征在于，还包括电控系统，所述电控系统与所述驱动件连接，所述电控系统用于控制所述驱动件带动所述应力加载件施加应力。

11.一种管体的拉伸测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

将环向拉伸测试装置支设在管体中；

控制多个拉伸机构的各驱动件带动应力加载件向着所述管体的管壁移动并施加应力；

增加施加应力至设定值，判断各个所述应力加载件施加的应力是否一致；如果是，所述管体合格；如果否，停止施加应力并记录数据。

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