بكالوريوس 7448 آلات الاختبار الديناميكية والثابتة

(صلابة ميكانيكا الكسر – آلات اختبار الديناميكية/التعب)

بكالوريوس 7448 طرق الاختبار التفصيلية ومتطلبات الآلة

بكالوريوس 7448 هو المعيار البريطاني لاختبار صلابة ميكانيكا الكسر. إنها وثيقة متعددة الأجزاء, تستخدم في المقام الأول لتحديد معلمات صلابة الكسر (عامل شدة الإجهاد K, طرف الكراك الحرج الذي يفتح إزاحة CTOD, الحرجة J متكاملة) من المواد المعدنية والمفاصل الملحومة. ويستخدم على نطاق واسع في تقييم سلامة الهياكل الملحومة الهامة مثل المنصات البحرية, خطوط أنابيب النفط والغاز, وأوعية الضغط. فيما يلي ملخص تفصيلي لطرق الاختبار ومتطلبات الماكينة المقابلة لكل جزء, تم تجميعها بواسطة فريق VTS.

طرق الاختبار الأساسية (أخذ اختبار CTOD كمثال, بما في ذلك المتطلبات المشتركة لكل جزء) بكالوريوس 7448 آلات الاختبار الديناميكية والثابتة

طرق الاختبار في بكالوريوس 7448 اتبع العملية الأساسية ل “تحضير العينة – التعب قبل الكراك – اختبار التحميل – معالجة البيانات – تحديد الصلاحية.” من بين هؤلاء, اختبار CTOD (اختبار إزاحة فتح طرف الكراك) هو نوع الاختبار الأساسي الأكثر استخدامًا. فيما يلي تفاصيل العملية العامة والمتطلبات المحددة لكل جزء:

تحضير العينة

يعد إعداد العينة أمرًا أساسيًا لضمان صلاحية الاختبار. بكالوريوس 7448 لديه لوائح صارمة فيما يتعلق بنوع العينة, size, موقع الشق, ودقة الآلات:

1. نوع العينة: الانحناء ثلاثي النقاط (تي بي بي) ويفضل العينة القياسية. في بعض السيناريوهات, ويمكن استخدام عينة الشد المدمجة (مناسبة للقيود العالية, ظروف الضغط العالي);

2. متطلبات الحجم: أخذ اختبار اللوحة السميكة النموذجية كمثال, عينة الانحناء ثلاثية النقاط لها عرض W = 127 مم, سمك ب = 62 مم, الطول ل = 550 مم, والامتداد S = 112B (تتطلب السماكات المختلفة التعديل وفقًا للنسبة القياسية);

3. تصنيع الشق:

– يستخدم 0.12 يتم تشكيل الشق باستخدام 1 مم قطع الأسلاك الموليبدينوم. يقع الشق الموجود في عينة اللحام عند خط مركز اللحام الاسمي, والشق في المنطقة المتضررة بالحرارة 0-1 ملم من خط الانصهار.

– عمق الشق الميكانيكي تقريبًا 45% من عرض العينة W لضمان أن عمق الشق الإجمالي يلبي المتطلبات بعد تكسير التعب الموجود مسبقًا.

4. متطلبات المواد واللحام: المادة الأساسية, عملية اللحام (على سبيل المثال, SMAW, رأى), ونوع مشطوف (النوع X, نوع K, إلخ.) يجب أن تكون محددة بوضوح. لحام متعدد الطبقات, يجب ألا يقل عدد تمريرات اللحام عن 24 (للوحات السميكة).

التعب والتحضير قبل الكراك

والهدف من ذلك هو إعداد حاد, شقوق التعب موحدة على أساس الشقوق الميكانيكية, محاكاة مورفولوجية الكراك في الهياكل الفعلية. المتطلبات المحددة هي كما يلي:

1. معدات: مطلوب آلة اختبار التعب عالية التردد مع التحكم الدقيق في الحمل وقدرات تسجيل الدورة.

2. معلمات العملية: يتم تنفيذ تحميل التعب في درجة حرارة الغرفة باستخدام دورات متناظرة أو غير متناظرة لضمان انتشار الشقوق المستقر.

3. متطلبات الجودة الكراك:

– عينات المواد الأساسية: متوسط ​​عمق الشق a₀ = 0.45~0.55W, فرق العمق بين أي نقطتين عند طرف الشق ≥ 10% أ₀;

– عينات مشتركة ملحومة: متوسط ​​عمق الشق a₀ = 0.45~0.70W, فرق العمق بين أي نقطتين ≥ 20% أ₀;

– يجب ألا يقل الحد الأدنى لحجم ما قبل التشقق عن الحجم الأكبر 1.3 ملم و 2.5% واط, ويجب أن تكون الزاوية بين اتجاه انتشار الكراك ومستوى قطع السلك ≥ 10 درجة;

4. السيطرة على الإجهاد المتبقي: طرق الضغط المحلية (مثل علاج المسافة البادئة على الوجهين, بقطر كتلة الضغط φ30 مم وحمل المسافة البادئة 70 كيلو نيوتن) يجب أن تستخدم لعينات اللحام لتقليل إجهاد اللحام المتبقي ومنع انتشار الشقوق.

تحميل الاختبار والحصول على البيانات

حدد طريقة التحميل المناسبة بناءً على سيناريو الاختبار (درجة الحرارة العادية/درجة الحرارة المنخفضة, ثابت/ديناميكي). العملية الأساسية هي على النحو التالي:

1. الرقابة البيئية:

– اختبار درجة الحرارة المنخفضة: يجب وضع العينة في غرفة درجة الحرارة, ويجب التحكم في درجة الحرارة وفقًا للمتطلبات القياسية (على سبيل المثال, -18يُستخدم ℃ بشكل شائع في سيناريوهات المنصات البحرية, و -15 درجة مئوية تستخدم بشكل شائع في سيناريوهات خطوط الأنابيب الفولاذية). يجب أن يضمن وقت الاحتفاظ درجة حرارة موحدة عبر العينة بأكملها.

– اختبار درجة الحرارة العادية: يتم التحكم في درجة الحرارة المحيطة بين 5 إلى 40 درجة مئوية, والرطوبة النسبية ≥90%.

2. طريقة التحميل:

– تحميل ثابت (جزء 1, جزء 2): يتم إجراء التحميل في مسار واحد حتى تصبح العينة غير مستقرة وتفشل. يتم التحكم في معدل التحميل بين 0.5 ~ 1.0 مم / دقيقة.

– التحميل الديناميكي (جزء 3): يجب أن يكون معدل نمو عامل شدة الإجهاد >3.0 ميغاباسكال·م/ث. يتم استخدام آلة اختبار ديناميكية لتحقيق التحميل السريع.

3. الحصول على البيانات: إزاحة الحمولة (ب-ف) يتم تسجيل المنحنى في الوقت الحقيقي باستخدام نظام الحصول على البيانات. المعلمات مثل معدل التحميل, درجة الحرارة المحيطة, ويتم جمع تغييرات النزوح بشكل متزامن. يجب أن يفي تردد أخذ عينات البيانات بمتطلبات مراقبة انتشار الكراك.

المتطلبات الأساسية لآلات الاختبار

بكالوريوس 7448 يحدد متطلبات واضحة للدقة, صلابة, قدرات التحكم, والوظائف المساعدة لآلات الاختبار. متطلبات الآلة لمراحل الاختبار المختلفة هي كما يلي:

آلات اختبار الديناميكية/التعب (للتعب قبل الكراك التحضير)

1. يكتب: يفضل استخدام آلات اختبار التعب عالية التردد, تتميز ببنية بسيطة, كفاءة عالية, وانخفاض استهلاك الطاقة. يمكنهم أداء متناظرة, غير متماثل, أو اختبارات التعب النابض أحادي الاتجاه.

2. متطلبات الأداء:

– دقة التحميل: دقة التحكم في الحمل الديناميكي ≥ ±1%, قادرة على إخراج الأحمال الدورية المحددة مسبقًا بثبات;

– صلابة: يجب أن يتمتع جسم الآلة بصلابة عالية لمنع التشوه أثناء التحميل, والتي يمكن أن تؤثر على استقرار انتشار الكراك;

– وظائف التحكم: يجب أن يكون لديه التحكم في الحمل المحوسب, تسجيل عدد الدورات, ووظائف الاغلاق التلقائي, وتكون قادرة على مراقبة حالة انتشار الكراك في الوقت الحقيقي;

– القدرة على التكيف البيئي: يجب أن يكون قابلاً للتكيف مع بيئات درجات الحرارة العالية والمنخفضة لتلبية متطلبات التعب قبل التشقق عند درجات حرارة مختلفة;

3. امتثال: يجب أن يتوافق مع DIN EN ISO/IEC 17025 ومعيار JB/T 5488-1991 متطلبات.

آلة الاختبار العالمية (لاختبار التحميل الثابت)

1. الوظائف الأساسية: يمتلك قدرة تحميل شبه ثابتة, تمكين الانحناء ثلاثي النقاط أو أوضاع تحميل الشد المدمجة;

2. متطلبات الأداء:

– دقة التحميل: دقة التحكم في معدل التحميل ± ± 0.05 مم / دقيقة, قادر على الحفاظ بشكل ثابت على معدل تحميل قياسي يتراوح من 0.5 إلى 1.0 مم/دقيقة;

– قياس الحمل: مزودة بمستشعر حمل عالي الدقة, دقة قياس الحمل ≥ ±0.5%, يجب أن يغطي النطاق حمل الفشل المتوقع للعينة (على سبيل المثال, لاختبارات لوحة سميكة, يجب أن يكون لديها قدرة تحميل مئات كيلو نيوتن);

– قياس النزوح: مجهزة بمقياس الامتداد, دقة قياس الإزاحة ± ± 0.001 مم, قادرة على الحصول في الوقت الحقيقي على تغييرات الإزاحة عند درجة العينة;

– الصلابة والاستقرار: صلابة جسم الآلة العالية, لا زحف أثناء التحميل, ضمان دقة بيانات إزاحة الحمل;

بكالوريوس 7448 آلات الاختبار الديناميكية والثابتة / دآلة الاختبار الديناميكي (جزء 3: للتحميل الديناميكي)

1. متطلبات الأداء: يجب أن تمتلك القدرة على التحميل السريع, قادرة على تحقيق معدل نمو عامل شدة الإجهاد > 3.0 ميغاباسكال·م/ث;

2. السيطرة والاستحواذ: مجهزة بنظام الحصول على البيانات عالي السرعة, تردد أخذ العينات ≥1000 هرتز, قادر على التقاط تغيرات الحمل والإزاحة اللحظية أثناء التحميل الديناميكي;

3. حماية السلامة: تمتلك أجهزة حماية سلامة شاملة لمنع أجزاء العينة من التناثر أثناء التحميل الديناميكي.

معدات التحكم البيئي

1. غرفة درجة الحرارة:

– نطاق التحكم في درجة الحرارة: يغطي -40 درجة مئوية إلى درجة الحرارة المحيطة (يلبي متطلبات اختبار درجات الحرارة المنخفضة), دقة التحكم في درجة الحرارة ± ± 1 درجة مئوية;

– التوحيد: توحيد درجة الحرارة داخل الغرفة ± ± 2 ℃, ضمان درجة حرارة العينة الشاملة متسقة;

– القدرة على التكيف: يمكن أن تستوعب المساحة الداخلية العينات ذات الحجم القياسي وتركيبات التحميل دون التأثير على عمليات التحميل;

2. الأجهزة البيئية الخاصة (إذا لزم الأمر): لاختبارات البيئة المسببة للتآكل أو ارتفاع درجة الحرارة, غرف المحاكاة البيئية المناسبة (مثل غرف بيئة الغاز المسببة للتآكل, أفران تسخين ذات درجة حرارة عالية) مطلوبة لتلبية BS 7448 متطلبات الاختبار الموسعة.

القياس والمعدات المساعدة

1. نظام الحصول على البيانات ومعالجتها: مجهزة بتسجيل البيانات في الوقت الحقيقي, تخزين, ووظائف التحليل, قادرة على توليد منحنيات إزاحة الحمل تلقائيًا, ودعم الحساب التلقائي لـ K, سمك القد, وقيم J;

2. معدات المعايرة: معايرة آلة الاختبار بانتظام, أجهزة الاستشعار, وأدوات القياس لضمان إمكانية تتبع نتائج القياس. يجب أن تتوافق معايير المعايرة مع المعايير المترولوجية الوطنية أو الدولية;

3. التركيبات والأدوات: مجهزة بتركيبات مخصصة لعينات الانحناء ثلاثية النقاط وتركيبات عينات الشد المدمجة. تتميز التركيبات بصلابة عالية وتحديد المواقع بدقة, ضمان توزيع الضغط موحد أثناء تحميل العينة.

الاحتياطات اللازمة للتطبيق القياسي

1. يعد التحكم الصارم في درجة حرارة العينة أمرًا ضروريًا أثناء الاختبار, وخاصة في اختبارات درجات الحرارة المنخفضة. سيؤدي وقت الانتظار غير الكافي إلى درجة حرارة غير متساوية للعينة, التأثير على نتائج الاختبار.

2. يعد تشكيل التعب قبل الشقوق خطوة حاسمة في الاختبار. تحدد حدة الشقوق واتساقها بشكل مباشر صلاحية الاختبار. يعد التحكم الدقيق في معلمات التحميل باستخدام آلة اختبار الكلال عالية التردد أمرًا ضروريًا.

3. يجب أن يسجل تقرير الاختبار معلومات العينة بالكامل, معلمات الاختبار, بيانات القياس, ونتائج تقييم الصلاحية. إذا لم يتم استيفاء شروط الصلاحية, ويجب ملاحظة الأسباب, ويجب تكرار الاختبار.

لمزيد من التفاصيل حول آلة الاختبار الديناميكي, الرجاء التواصل:
📩 andy@victorytest.com
📞 واتساب: +8615305307234
🌏 www.vtstestmachine.com

يتكون فريقنا من محترفين متخصصين ومتحمسين للتكنولوجيا ويقدمون أفضل الحلول والخدمات لعملائنا.