Bs 7448 Mesin Pengujian Dinamik dan Statik

(Keliatan mekanik patah – Mesin Pengujian Dinamik/Keletihan)

Bs 7448 Kaedah Ujian Terperinci dan Keperluan Mesin

Bs 7448 ialah piawaian British untuk ujian keliatan mekanik patah. Ia adalah dokumen berbilang bahagian, digunakan terutamanya untuk menentukan parameter keliatan patah (faktor keamatan tekanan K, anjakan pembukaan hujung retak kritikal CTOD, kamiran J kritikal) daripada bahan logam dan sambungan dikimpal. Ia digunakan secara meluas dalam penilaian keselamatan struktur dikimpal kritikal seperti platform luar pesisir, saluran paip minyak dan gas, dan bekas tekanan. Di bawah ialah ringkasan terperinci kaedah ujian dan keperluan mesin yang sepadan untuk setiap bahagian, disusun oleh pasukan VTS.

Kaedah Ujian Teras (Mengambil ujian CTOD sebagai contoh, termasuk keperluan biasa untuk setiap bahagian) Bs 7448 Mesin Pengujian Dinamik dan Statik

Kaedah ujian dalam BS 7448 ikuti proses teras “penyediaan spesimen – keletihan pra-retak – ujian memuatkan – pemprosesan data – penentuan kesahan.” Antaranya, ujian CTOD (Ujian Anjakan Pembukaan Petua Retak) ialah jenis ujian teras yang paling banyak digunakan. Berikut perincian proses am dan keperluan khusus untuk setiap bahagian:

Penyediaan Spesimen

Penyediaan spesimen adalah asas untuk memastikan kesahihan ujian. Bs 7448 mempunyai peraturan yang ketat mengenai jenis spesimen, saiz, lokasi takuk, dan ketepatan pemesinan:

1. Jenis Spesimen: Lenturan tiga mata (TPB) spesimen standard lebih diutamakan. Dalam beberapa senario, spesimen tegangan padat boleh digunakan (sesuai untuk kekangan tinggi, keadaan tekanan tinggi);

2. Keperluan Saiz: Mengambil ujian plat tebal biasa sebagai contoh, spesimen lentur tiga mata mempunyai lebar W = 127 mm, ketebalan B = 62 mm, panjang L = 550 mm, dan rentang S = 112B (ketebalan yang berbeza memerlukan pelarasan mengikut nisbah standard);

3. Pemesinan Takik:

– guna 0.12 Takik dimesin menggunakan a 1 pemotong wayar molibdenum mm. Takik dalam spesimen kimpalan terletak pada garis tengah kimpalan nominal, dan takuk di zon terjejas haba ialah 0-1 mm dari garisan gabungan.

– Kedalaman takuk mekanikal adalah lebih kurang 45% daripada lebar spesimen W untuk memastikan jumlah kedalaman retak memenuhi keperluan selepas rekahan keletihan sedia ada yang berikutnya.

4. Keperluan Bahan dan Kimpalan: Bahan asas, proses kimpalan (e.g., SMAW, SAW), dan jenis serong (jenis X, jenis K, dll.) mesti ditakrifkan dengan jelas. Untuk kimpalan berbilang lapisan, bilangan pas kimpalan mestilah tidak kurang daripada 24 (untuk pinggan tebal).

Penyediaan Pra-retak Keletihan

Matlamatnya adalah untuk menyediakan tajam, rekahan keletihan seragam berdasarkan takuk mekanikal, mensimulasikan morfologi retak dalam struktur sebenar. Keperluan khusus adalah seperti berikut:

1. peralatan: Mesin ujian keletihan frekuensi tinggi dengan kawalan beban yang tepat dan keupayaan rakaman kitaran diperlukan.

2. Parameter Proses: Pemuatan keletihan dilakukan pada suhu bilik menggunakan kitaran simetri atau asimetri untuk memastikan perambatan retak yang stabil.

3. Keperluan Kualiti Retak:

– Spesimen bahan asas: Purata kedalaman retak a₀ = 0.45~0.55W, perbezaan kedalaman antara mana-mana dua titik pada hujung retak ≤ ​​10%a₀;

– Spesimen sambungan dikimpal: Purata kedalaman retak a₀ = 0.45~0.70W, perbezaan kedalaman antara mana-mana dua titik ≤ 20%a₀;

– Saiz pra-retak minimum tidak boleh kurang daripada saiz yang lebih besar 1.3 mm dan 2.5%W, dan sudut antara arah perambatan retak dan satah takuk potong wayar hendaklah ≤ 10°;

4. Kawalan tekanan sisa: Kaedah pemampatan tempatan (seperti rawatan lekukan dua muka, dengan diameter blok tekanan φ30 mm dan beban lekukan sebanyak 70 kn) hendaklah digunakan untuk spesimen kimpalan untuk mengurangkan tegasan kimpalan sisa dan mencegah penyebaran retak.

Memuatkan Ujian dan Pemerolehan Data

Pilih kaedah pemuatan yang sesuai berdasarkan senario ujian (suhu biasa/suhu rendah, statik/dinamik). Proses teras adalah seperti berikut:

1. Kawalan Alam Sekitar:

– Ujian Suhu Rendah: Sampel mesti diletakkan di dalam ruang suhu, dan suhu mesti dikawal mengikut keperluan standard (e.g., -18℃ biasanya digunakan untuk senario platform luar pesisir, dan -15 ℃ biasanya digunakan untuk senario keluli saluran paip). Masa penahanan mesti memastikan suhu seragam merentasi keseluruhan sampel.

– Ujian Suhu Biasa: Suhu ambien dikawal antara 5 ~ 40 ℃, dan kelembapan relatif ialah ≤90%.

2. Kaedah Pemuatan:

– Pemuatan Statik (Bahagian 1, Bahagian 2): Pemuatan dilakukan dalam satu laluan sehingga sampel menjadi tidak stabil dan gagal. Kadar pemuatan dikawal antara 0.5~1.0 mm/min.

– Pemuatan Dinamik (Bahagian 3): Kadar pertumbuhan faktor intensiti tekanan mestilah >3.0 MPa·m/s. Mesin ujian dinamik digunakan untuk mencapai pemuatan pantas.

3. Pemerolehan Data: Anjakan beban (P-V) lengkung direkodkan dalam masa nyata menggunakan sistem pemerolehan data. Parameter seperti kadar pemuatan, suhu persekitaran, dan perubahan anjakan dikumpul secara serentak. Kekerapan pensampelan data mesti memenuhi keperluan untuk pemantauan penyebaran retak.

Keperluan Teras untuk Mesin Pengujian

Bs 7448 menyatakan keperluan yang jelas untuk ketepatan, ketegaran, keupayaan mengawal, dan fungsi tambahan mesin ujian. Keperluan mesin untuk peringkat ujian yang berbeza adalah seperti berikut:

Mesin Pengujian Dinamik/Keletihan (Untuk Penyediaan Pra-retak Keletihan)

1. taip: Mesin ujian keletihan frekuensi tinggi lebih disukai, dicirikan oleh struktur mudah, kecekapan tinggi, dan penggunaan tenaga yang rendah. Mereka boleh melakukan simetri, tidak simetri, atau ujian keletihan berdenyut satu arah.

2. Keperluan Prestasi:

– Beban ketepatan: Ketepatan kawalan beban dinamik ≤ ±1%, mampu mengeluarkan beban kitaran pratetap secara stabil;

– Ketegaran: Badan mesin mesti mempunyai ketegaran yang tinggi untuk mengelakkan ubah bentuk semasa pemuatan, yang boleh menjejaskan kestabilan perambatan retak;

– Fungsi Kawalan: Ia mesti mempunyai kawalan beban berkomputer, rakaman kiraan kitaran, dan fungsi penutupan automatik, dan dapat memantau status penyebaran retak dalam masa nyata;

– Kebolehsuaian Persekitaran: Ia mesti boleh disesuaikan dengan persekitaran suhu tinggi dan rendah untuk memenuhi keperluan pra-retak keletihan pada suhu yang berbeza;

3. Pematuhan: Ia mesti mematuhi DIN EN ISO/IEC 17025 dan JB/T Standard 5488-1991 keperluan.

Mesin Ujian Universal (Untuk Ujian Pemuatan Statik)

1. Fungsi Teras: Mempunyai keupayaan pemuatan separa statik, membolehkan lenturan tiga mata atau mod pemuatan tegangan padat;

2. Keperluan Prestasi:

– Ketepatan Memuatkan: Ketepatan kawalan kadar pemuatan ≤ ±0.05 mm/min, mampu mengekalkan kadar pemuatan standard secara stabil 0.5~1.0 mm/min;

– Pengukuran Beban: Dilengkapi dengan sensor beban berketepatan tinggi, ketepatan pengukuran beban ≤ ±0.5%, julat mesti meliputi beban kegagalan yang dijangkakan bagi spesimen (e.g., untuk ujian plat tebal, ia mesti mempunyai kapasiti beban ratusan kN);

– Pengukuran Anjakan: Dilengkapi dengan extensometer, ketepatan ukuran anjakan ≤ ±0.001 mm, mampu memperoleh masa nyata perubahan anjakan pada takuk spesimen;

– Kekakuan dan Kestabilan: Kekakuan badan mesin yang tinggi, tiada rayapan semasa memuatkan, memastikan ketepatan data anjakan beban;

Bs 7448 Mesin Pengujian Dinamik dan Statik/DMesin Pengujian ynamic (Bahagian 3: Untuk Pemuatan Dinamik)

1. Keperluan Prestasi: Mesti mempunyai keupayaan memuatkan pantas, mampu mencapai kadar pertumbuhan faktor intensiti tekanan > 3.0 MPa·m/s;

2. Kawalan dan Pemerolehan: Dilengkapi dengan sistem pemerolehan data berkelajuan tinggi, kekerapan pensampelan ≥1000 Hz, mampu menangkap beban serta-merta dan perubahan anjakan semasa pemuatan dinamik;

3. Perlindungan Keselamatan: Mempunyai peranti perlindungan keselamatan yang komprehensif untuk mengelakkan serpihan sampel daripada percikan semasa pemuatan dinamik.

Peralatan Kawalan Alam Sekitar

1. Bilik Suhu:

– Julat Kawalan Suhu: Meliputi -40 ℃ kepada suhu ambien (memenuhi keperluan ujian suhu rendah), ketepatan kawalan suhu ≤±1℃;

– Keseragaman: Keseragaman suhu dalam ruang ≤±2℃, memastikan suhu sampel keseluruhan yang konsisten;

– Kebolehsuaian: Ruang dalaman boleh memuatkan sampel bersaiz standard dan lekapan pemuatan tanpa menjejaskan operasi pemuatan;

2. Peranti Persekitaran Khas (jika diperlukan): Untuk ujian persekitaran yang menghakis atau suhu tinggi, ruang simulasi alam sekitar yang sesuai (seperti ruang persekitaran gas yang menghakis, relau pemanasan suhu tinggi) dikehendaki memenuhi BS 7448 keperluan ujian lanjutan.

Pengukuran dan Peralatan Bantu

1. Sistem Pemerolehan dan Pemprosesan Data: Dilengkapi dengan rakaman data masa nyata, penyimpanan, dan fungsi analisis, mampu menjana lengkung anjakan beban secara automatik, dan menyokong pengiraan automatik K, Cod, dan nilai J;

2. Peralatan Kalibrasi: Kalibrasi mesin ujian secara kerap, penderia, dan alat pengukur untuk memastikan kebolehkesanan hasil pengukuran. Piawaian penentukuran mesti mematuhi piawaian metrologi kebangsaan atau antarabangsa;

3. Lekapan dan Alatan: Dilengkapi dengan lekapan spesimen lentur tiga mata khusus dan lekapan spesimen tegangan padat. Lekapan mempunyai ketegaran yang tinggi dan kedudukan yang tepat, memastikan pengagihan tegasan seragam semasa pemuatan spesimen.

Langkah berjaga-jaga untuk Aplikasi Standard

1. Kawalan ketat suhu spesimen adalah penting semasa ujian, terutamanya dalam ujian suhu rendah. Masa pegangan yang tidak mencukupi akan menyebabkan suhu spesimen tidak sekata, menjejaskan keputusan ujian.

2. Pembentukan pra-retak keletihan adalah langkah kritikal dalam ujian. Ketajaman dan keseragaman rekahan secara langsung menentukan kesahan ujian. Kawalan tepat parameter pemuatan menggunakan mesin ujian keletihan frekuensi tinggi adalah perlu.

3. Laporan ujian mesti merekodkan maklumat spesimen sepenuhnya, parameter ujian, data pengukuran, dan keputusan penilaian kesahan. Sekiranya syarat kesahan tidak dipenuhi, sebab-sebabnya mesti diperhatikan, dan ujian mesti diulang.

Untuk butiran lanjut tentang mesin ujian Dinamik, Sila hubungi:
📩 andy@victorytest.com
📞 WhatsApp: +8615305307234
🌏 www.vtstestmachine.com

Pasukan kami terdiri daripada profesional berdedikasi yang bersemangat tentang teknologi dan menyampaikan penyelesaian dan perkhidmatan terbaik kepada pelanggan kami.