玻璃钢管道刚度测定.doc

十）、玻璃钢管道刚度测定玻璃钢管道刚度测定大纲1通过玻璃钢夹砂管道刚度试验，测定出玻璃钢夹砂管道的平压刚度SN、挠曲水平A、挠曲水平B，并通过实验观察挠曲水平了解夹砂管道的力学性能。2. 主要设备：YES-100数显管刚度压力机、游标卡尺、钢卷尺；主要耗材：玻璃钢夹砂管道。 教材及实验指导书教材： 岳红军著：玻璃钢夹砂管道，科学出版社，1998年出版指导书： 中华人民共和国建材行业标准JC/T838-1998：玻璃纤维缠绕增强热固性树脂夹砂压力管玻璃钢管道的刚度的测定指导书一、实验目的1、学习玻璃钢夹砂管道平压刚度的测定方法；2、学习玻璃钢夹砂管道挠曲水平计算原理及测试方法；3、观察玻璃钢夹砂管道在平压试验过程中外观变化。二、实验设备1、YES-100数显管刚度压力机。2、游标卡尺与钢卷尺。三、实验原理平压管刚度是玻璃钢夹砂管道的重要力学性能参数，学习测定玻璃钢夹砂管道平压管刚度对科研设计、工程施工具有重要意义。实验加载方案如上图示，管压扁线载荷： （1）式中为管道压扁时的破坏载荷或最大承受载荷；L 为管子试样长度；此性能指标直接说明管的承载能力与管的直径、壁厚有直接关系,但不能说明管材料强度的大小。当管道由圆形变成椭圆形,管承受的弯矩为 （2）式中或者；、分别为管道外径、内径大小，为管道厚度。对于图中所示的管道压扁受力状态，管在受力方向(即y 方向) 管径要缩小，而X 方向要扩大，由圆形变成椭圆形。需要的是y 方向的变形, 同时y方向的变形比X 方向大,如下： （3） （4）式中、为管道轴向单位长度内管壁环向弯曲的弹性模量和惯性矩。根据管刚度定义： （5）将式（5）代入式（3），可得 （6）则管道平压刚度计算公式为： （7）式中是对应的管子径向变形增量，也可以用表示；用定义单位长度的环向刚度。因此从试验角度,当测出、后，管环向刚度的计算公式为 （8）四、实验步骤1、测量玻璃钢夹砂管道试件的有关尺寸：长度L（mm）：沿管道周向均匀选取不少于8处部位进行测量，然后取平均值；内径d（mm）：沿管道周向均匀选取不少于3处部位进行测量，然后取平均值；管壁厚度t（mm）：沿管道周向均匀选取不少于8处部位进行测量，然后取平均值；2、根据测量结果计算出管道中径（）、及；3、打开试验机，调整试验机上下压板的空间位置使管道可以安放在试验机下压板上；4、将试验机读数清零（包括力读数与位移读数）；5、以每分钟10mm的加载速度给管道进行加载，当位移读数达到时，记录下力的大小。再根据公式（8）计算出管道平压刚度大小6、根据下表分别计算出管道的挠曲水平A、挠曲水平B；刚度等级（N/mm2）注：1、 对于其他刚度等级按下式计算直径百分比2、 水平3、 水平A=0.6*（水平B）挠曲程度12502500500010000环初始挠度（直径的百分比 %）A1815129B302520157、继续加载，当位移读数达到挠曲水平A变形量时若管道没有明显裂纹则说明水平A合格；当位移读数达到挠曲水平B变形量时若管道没有明显分层、玻璃纤维拉伸破坏、断裂或屈曲等损伤则明水平B合格，8、卸载，将管道取下试