วิทยาศาสตรบัณฑิต 7448 เครื่องทดสอบแบบไดนามิกและแบบคงที่

(กลไกการแตกหักมีความเหนียว – เครื่องทดสอบแบบไดนามิก/ความล้า)

วิทยาศาสตรบัณฑิต 7448 วิธีทดสอบโดยละเอียดและข้อกำหนดของเครื่องจักร

วิทยาศาสตรบัณฑิต 7448 เป็นมาตรฐานของอังกฤษสำหรับการทดสอบความทนทานของกลศาสตร์การแตกหัก. เป็นเอกสารหลายส่วน, ใช้เพื่อกำหนดพารามิเตอร์ความเหนียวแตกหักเป็นหลัก (ปัจจัยความเข้มของความเครียดเค, การกระจัดของช่องเปิดรอยแตกร้าวที่สำคัญ CTOD, อินทิกรัล J ที่สำคัญ) ของวัสดุโลหะและรอยเชื่อม. มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการประเมินความปลอดภัยของโครงสร้างรอยเชื่อมที่สำคัญ เช่น แพลตฟอร์มนอกชายฝั่ง, ท่อส่งน้ำมันและก๊าซ, และภาชนะรับความดัน. ด้านล่างนี้คือสรุปโดยละเอียดของวิธีทดสอบและข้อกำหนดเครื่องจักรที่เกี่ยวข้องสำหรับแต่ละชิ้นส่วน, เรียบเรียงโดย ทีมงาน วีทีเอส.

วิธีทดสอบหลัก (ยกตัวอย่างการทดสอบ CTOD, รวมถึงข้อกำหนดทั่วไปสำหรับแต่ละส่วน) วิทยาศาสตรบัณฑิต 7448 เครื่องทดสอบแบบไดนามิกและแบบคงที่

วิธีการทดสอบใน BS 7448 ปฏิบัติตามกระบวนการหลักของ “การเตรียมตัวอย่าง – ความเหนื่อยล้าก่อนแตก – กำลังโหลดการทดสอบ – การประมวลผลข้อมูล – การกำหนดความถูกต้อง” ในบรรดาสิ่งเหล่านี้, การทดสอบ CTOD (การทดสอบการกระจัดของการเปิดแคร็กทิป) เป็นประเภทการทดสอบหลักที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด. ต่อไปนี้จะให้รายละเอียดกระบวนการทั่วไปและข้อกำหนดเฉพาะสำหรับแต่ละส่วน:

การเตรียมตัวอย่าง

การเตรียมสิ่งส่งตรวจถือเป็นพื้นฐานในการรับรองความถูกต้องของการทดสอบ. วิทยาศาสตรบัณฑิต 7448 มีกฎระเบียบที่เข้มงวดเกี่ยวกับประเภทของชิ้นงานทดสอบ, ขนาด, ตำแหน่งบาก, และความแม่นยำของเครื่องจักร:

1. ประเภทชิ้นงาน: การดัดงอสามจุด (ทีพีบี) แนะนำให้ใช้ตัวอย่างมาตรฐาน. ในบางสถานการณ์, สามารถใช้ชิ้นงานทดสอบแรงดึงขนาดกะทัดรัดได้ (เหมาะสำหรับที่มีข้อจำกัดสูง, สภาวะความเครียดสูง);

2. ข้อกำหนดด้านขนาด: ยกตัวอย่างการทดสอบแผ่นหนาทั่วไป, ชิ้นงานดัดงอสามจุดมีความกว้าง W = 127 มม, ความหนา B = 62 มม, ความยาวแอล = 550 มม, และสแปน S = 112B (ความหนาที่แตกต่างกันต้องปรับตามอัตราส่วนมาตรฐาน);

3. การตัดเฉือนรอยบาก:

– ใช้ 0.12 รอยบากถูกกลึงโดยใช้ก 1 มม. เครื่องตัดลวดโมลิบดีนัม. รอยบากในชิ้นงานเชื่อมจะอยู่ที่เส้นกึ่งกลางของรอยเชื่อมที่ระบุ, และรอยบากในบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนคือ 0-1 มม. จากแนวฟิวชัน.

– ความลึกของรอยบากเชิงกลอยู่ที่ประมาณ 45% ของความกว้างของชิ้นงานทดสอบ W เพื่อให้แน่ใจว่าความลึกของรอยแตกร้าวทั้งหมดเป็นไปตามข้อกำหนดหลังจากการแตกร้าวจากความล้าที่มีอยู่แล้วในภายหลัง.

4. ข้อกำหนดด้านวัสดุและการเชื่อม: วัสดุฐาน, กระบวนการเชื่อม (เช่น, สมาว, เลื่อย), และประเภทเอียง (ประเภท X, ประเภท K, ฯลฯ) จะต้องกำหนดไว้อย่างชัดเจน. สำหรับการเชื่อมหลายชั้น, จำนวนครั้งในการเชื่อมต้องไม่น้อยกว่า 24 (สำหรับจานหนา).

การเตรียมการก่อนการแตกร้าว

จุดมุ่งหมายคือการเตรียมของมีคม, รอยแตกเมื่อยล้าสม่ำเสมอตามรอยบากทางกล, การจำลองลักษณะทางสัณฐานวิทยาของรอยแตกร้าวในโครงสร้างจริง. ข้อกำหนดเฉพาะมีดังนี้:

1. อุปกรณ์: จำเป็นต้องมีเครื่องทดสอบความล้าความถี่สูงที่มีการควบคุมโหลดที่แม่นยำและความสามารถในการบันทึกรอบการทำงาน.

2. พารามิเตอร์กระบวนการ: การโหลดความล้าจะดำเนินการที่อุณหภูมิห้องโดยใช้วงจรแบบสมมาตรหรือไม่สมมาตรเพื่อให้แน่ใจว่าการแพร่กระจายของรอยแตกร้าวมีความเสถียร.

3. ข้อกำหนดด้านคุณภาพแคร็ก:

– ตัวอย่างวัสดุฐาน: ความลึกของรอยแตกโดยเฉลี่ย a₀ = 0.45~0.55W, ความแตกต่างเชิงลึกระหว่างสองจุดที่ปลายรอยแตกร้าว ≤ 10%a₀;

– ตัวอย่างรอยเชื่อม: ความลึกของรอยแตกโดยเฉลี่ย a₀ = 0.45~0.70W, ความแตกต่างเชิงลึกระหว่างสองจุดใดๆ ≤ 20%a₀;

– ขนาดก่อนแตกร้าวขั้นต่ำไม่ควรน้อยกว่าขนาดที่ใหญ่กว่า 1.3 มม. และ 2.5% วัตต์, และมุมระหว่างทิศทางการแพร่กระจายของรอยแตกร้าวกับระนาบรอยบากด้วยลวดควรอยู่ที่ ≤ 10°;

4. การควบคุมความเครียดตกค้าง: วิธีการบีบอัดเฉพาะที่ (เช่นการรักษารอยเยื้องสองด้าน, ด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางบล็อกแรงดัน φ30 มม. และแรงกดเยื้อง 70 กิโลนิวตัน) ควรใช้กับชิ้นงานเชื่อมเพื่อลดความเค้นตกค้างในการเชื่อมและป้องกันการแพร่กระจายของรอยแตกร้าว.

กำลังโหลดการทดสอบและการรับข้อมูล

เลือกวิธีการโหลดที่เหมาะสมตามสถานการณ์การทดสอบ (อุณหภูมิปกติ/อุณหภูมิต่ำ, คงที่/ไดนามิก). กระบวนการหลักมีดังนี้:

1. การควบคุมสิ่งแวดล้อม:

– การทดสอบอุณหภูมิต่ำ: ต้องวางตัวอย่างไว้ในห้องวัดอุณหภูมิ, และต้องควบคุมอุณหภูมิให้เป็นไปตามข้อกำหนดมาตรฐาน (เช่น, -18℃ มักใช้สำหรับสถานการณ์แพลตฟอร์มนอกชายฝั่ง, และ -15°C มักใช้สำหรับสถานการณ์ท่อเหล็ก). เวลาในการกักเก็บต้องทำให้อุณหภูมิสม่ำเสมอทั่วทั้งตัวอย่าง.

– การทดสอบอุณหภูมิปกติ: อุณหภูมิโดยรอบจะถูกควบคุมระหว่าง 5 ~ 40 ℃, และความชื้นสัมพัทธ์คือ ≤90%.

2. วิธีการโหลด:

– กำลังโหลดแบบคงที่ (ส่วน 1, ส่วน 2): การโหลดจะดำเนินการในรอบเดียวจนกว่าตัวอย่างจะไม่เสถียรและล้มเหลว. อัตราการโหลดถูกควบคุมระหว่าง 0.5~1.0 มม./นาที.

– กำลังโหลดแบบไดนามิก (ส่วน 3): อัตราการเติบโตของปัจจัยความเข้มข้นของความเครียดจะต้องเป็น >3.0 MPa·m/s. เครื่องทดสอบแบบไดนามิกใช้เพื่อให้ได้การโหลดที่รวดเร็ว.

3. การได้มาของข้อมูล: การกระจัดของโหลด (พี-วี) เส้นโค้งจะถูกบันทึกแบบเรียลไทม์โดยใช้ระบบเก็บข้อมูล. พารามิเตอร์เช่นอัตราการโหลด, อุณหภูมิแวดล้อม, และการเปลี่ยนแปลงการกระจัดจะถูกรวบรวมพร้อมกัน. ความถี่ในการสุ่มตัวอย่างข้อมูลต้องเป็นไปตามข้อกำหนดสำหรับการตรวจสอบการแพร่กระจายของรอยร้าว.

ข้อกำหนดหลักสำหรับเครื่องทดสอบ

วิทยาศาสตรบัณฑิต 7448 ระบุข้อกำหนดที่ชัดเจนเพื่อความถูกต้อง, ความแข็งแกร่ง, ความสามารถในการควบคุม, และฟังก์ชันเสริมของเครื่องทดสอบ. ข้อกำหนดของเครื่องสำหรับขั้นตอนการทดสอบต่างๆ มีดังนี้:

เครื่องทดสอบแบบไดนามิก/ความล้า (สำหรับการเตรียมการก่อนรอยแตกร้าว)

1. พิมพ์: แนะนำให้ใช้เครื่องทดสอบความล้าความถี่สูง, โดดเด่นด้วยโครงสร้างที่เรียบง่าย, ประสิทธิภาพสูง, และการใช้พลังงานต่ำ. พวกเขาสามารถแสดงแบบสมมาตรได้, อสมมาตร, หรือการทดสอบความล้าแบบเร้าใจในทิศทางเดียว.

2. ข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพ:

– ความแม่นยำในการโหลด: ความแม่นยำในการควบคุมโหลดแบบไดนามิก ≤ ± 1%, สามารถส่งออกโหลดไซคลิกที่ตั้งไว้ล่วงหน้าได้อย่างเสถียร;

– ความแข็งแกร่ง: ตัวเครื่องต้องมีความแข็งแกร่งสูงเพื่อป้องกันการเสียรูประหว่างการบรรทุก, ซึ่งอาจส่งผลต่อความเสถียรของการแพร่กระจายของรอยแตกร้าว;

– ฟังก์ชั่นการควบคุม: จะต้องมีการควบคุมโหลดด้วยคอมพิวเตอร์, การบันทึกการนับรอบ, และฟังก์ชั่นปิดเครื่องอัตโนมัติ, และสามารถตรวจสอบสถานะการแพร่กระจายของรอยแตกได้แบบเรียลไทม์;

– การปรับตัวด้านสิ่งแวดล้อม: จะต้องปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงและต่ำเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดก่อนการแตกร้าวเมื่อยล้าที่อุณหภูมิต่างกัน;

3. การปฏิบัติตาม: ต้องเป็นไปตามมาตรฐาน DIN EN ISO/IEC 17025 และมาตรฐาน JB/T 5488-1991 ความต้องการ.

เครื่องทดสอบอเนกประสงค์ (สำหรับการทดสอบการโหลดแบบคงที่)

1. ฟังก์ชั่นหลัก: มีความสามารถในการโหลดแบบกึ่งคงที่, ช่วยให้สามารถดัดงอแบบสามจุดหรือโหลดแรงดึงแบบกะทัดรัดได้;

2. ข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพ:

– กำลังโหลดความแม่นยำ: ความแม่นยำในการควบคุมอัตราการโหลด ≤ ±0.05 มม./นาที, สามารถรักษาอัตราการโหลดมาตรฐานได้อย่างเสถียรที่ 0.5~1.0 มม./นาที;

– การวัดโหลด: ติดตั้งเซนเซอร์โหลดที่มีความแม่นยำสูง, ความแม่นยำในการวัดโหลด ≤ ± 0.5%, ช่วงจะต้องครอบคลุมโหลดความล้มเหลวที่คาดหวังของชิ้นงานทดสอบ (เช่น, สำหรับการทดสอบแผ่นหนา, จะต้องมีความสามารถในการรับน้ำหนักหลายร้อยกิโลนิวตัน);

– การวัดการเคลื่อนที่: พร้อมกับเครื่องวัดระยะ, ความแม่นยำในการวัดการเคลื่อนที่ ≤ ± 0.001 มม, สามารถรับการเปลี่ยนแปลงการกระจัดแบบเรียลไทม์ที่รอยบากของชิ้นงานทดสอบ;

– ความแข็งและความมั่นคง: ความแข็งของตัวเครื่องสูง, ไม่มีการคืบคลานระหว่างการโหลด, รับประกันความถูกต้องของข้อมูลการกระจัดของโหลด;

วิทยาศาสตรบัณฑิต 7448 เครื่องทดสอบแบบไดนามิกและแบบสถิต/Dเครื่องทดสอบไดนามิก (ส่วน 3: สำหรับการโหลดแบบไดนามิก)

1. ข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพ: ต้องมีความสามารถในการโหลดที่รวดเร็ว, สามารถบรรลุอัตราการเติบโตของปัจจัยความรุนแรงของความเครียดได้ > 3.0 MPa·m/s;

2. การควบคุมและการได้มา: มาพร้อมระบบเก็บข้อมูลความเร็วสูง, ความถี่ในการสุ่มตัวอย่าง ≥1,000 Hz, สามารถจับโหลดทันทีและการเปลี่ยนแปลงการเคลื่อนที่ระหว่างการโหลดแบบไดนามิก;

3. การป้องกันความปลอดภัย: มีอุปกรณ์ป้องกันความปลอดภัยที่ครอบคลุมเพื่อป้องกันไม่ให้ชิ้นส่วนตัวอย่างกระเด็นระหว่างการโหลดแบบไดนามิก.

อุปกรณ์ควบคุมสิ่งแวดล้อม

1. ห้องอุณหภูมิ:

– ช่วงการควบคุมอุณหภูมิ: ครอบคลุมอุณหภูมิห้อง -40°C (ตรงตามข้อกำหนดการทดสอบที่อุณหภูมิต่ำ), ความแม่นยำในการควบคุมอุณหภูมิ ≤ ± 1 ℃;

– ความสม่ำเสมอ: ความสม่ำเสมอของอุณหภูมิภายในห้อง ≤ ± 2 ℃, ทำให้มั่นใจได้ถึงอุณหภูมิตัวอย่างโดยรวมที่สม่ำเสมอ;

– ความสามารถในการปรับตัว: พื้นที่ภายในสามารถรองรับตัวอย่างขนาดมาตรฐานและฟิกซ์เจอร์สำหรับการโหลดได้โดยไม่กระทบต่อการดำเนินการในการโหลด;

2. อุปกรณ์ด้านสิ่งแวดล้อมพิเศษ (ถ้าจำเป็น): สำหรับการทดสอบสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อนหรืออุณหภูมิสูง, ห้องจำลองสภาพแวดล้อมที่เหมาะสม (เช่นห้องสภาพแวดล้อมก๊าซที่มีฤทธิ์กัดกร่อน, เตาทำความร้อนที่อุณหภูมิสูง) จะต้องเป็นไปตาม BS 7448 ข้อกำหนดการทดสอบเพิ่มเติม.

อุปกรณ์วัดและอุปกรณ์เสริม

1. ระบบการรับและประมวลผลข้อมูล: พร้อมการบันทึกข้อมูลแบบเรียลไทม์, พื้นที่จัดเก็บ, และฟังก์ชันการวิเคราะห์, สามารถสร้างเส้นโค้งการกระจัดโหลดได้โดยอัตโนมัติ, และรองรับการคำนวณค่า K อัตโนมัติ, ปลาค็อด, และค่า J;

2. อุปกรณ์สอบเทียบ: ปรับเทียบเครื่องทดสอบเป็นประจำ, เซ็นเซอร์, และเครื่องมือวัดเพื่อให้มั่นใจในการติดตามผลการวัด. มาตรฐานการสอบเทียบต้องเป็นไปตามมาตรฐานมาตรวิทยาระดับชาติหรือนานาชาติ;

3. การแข่งขันและเครื่องมือ: ติดตั้งฟิกซ์เจอร์ทดสอบการดัดงอสามจุดโดยเฉพาะและฟิกซ์เจอร์ทดสอบแรงดึงขนาดกะทัดรัด. อุปกรณ์จับยึดมีความแข็งแกร่งสูงและมีตำแหน่งที่แม่นยำ, รับประกันการกระจายความเค้นสม่ำเสมอระหว่างการโหลดชิ้นงานทดสอบ.

ข้อควรระวังสำหรับการใช้งานมาตรฐาน

1. การควบคุมอุณหภูมิชิ้นงานทดสอบอย่างเข้มงวดถือเป็นสิ่งสำคัญในระหว่างการทดสอบ, โดยเฉพาะในการทดสอบที่อุณหภูมิต่ำ. ระยะเวลาในการจับยึดที่ไม่เพียงพอจะทำให้อุณหภูมิของชิ้นงานทดสอบไม่สม่ำเสมอ, ส่งผลต่อผลการทดสอบ.

2. การก่อตัวของความล้าก่อนรอยแตกร้าวถือเป็นขั้นตอนสำคัญในการทดสอบ. ความคมและความสม่ำเสมอของรอยแตกร้าวจะกำหนดความถูกต้องของการทดสอบโดยตรง. จำเป็นต้องมีการควบคุมพารามิเตอร์การโหลดที่แม่นยำโดยใช้เครื่องทดสอบความล้าความถี่สูง.

3. รายงานการทดสอบจะต้องบันทึกข้อมูลตัวอย่างอย่างครบถ้วน, พารามิเตอร์ทดสอบ, ข้อมูลการวัด, และผลการประเมินความถูกต้อง. หากไม่เป็นไปตามข้อกำหนดด้านความถูกต้อง, จะต้องสังเกตเหตุผล, และต้องทำการทดสอบซ้ำ.

สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับเครื่องทดสอบแบบไดนามิก, กรุณาติดต่อ:
อีเมล: andy@victorytest.com
📞 วอทส์แอพ: +8615305307234
🌏 www.vtstestmachine.com

ทีมงานของเราประกอบด้วยผู้เชี่ยวชาญเฉพาะทางที่มีความหลงใหลในเทคโนโลยีและนำเสนอโซลูชั่นและบริการที่ดีที่สุดแก่ลูกค้าของเรา.