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三分鐘帶你了解彎曲試驗(yàn)
導(dǎo)讀：
金屬材料的力學(xué)性能試驗(yàn)有多種,，例如單向靜拉壓性能試驗(yàn)、彎曲試驗(yàn),、扭轉(zhuǎn)試驗(yàn),、沖擊載荷試驗(yàn)、變動載荷試驗(yàn),、環(huán)境溫度下的力學(xué)性能試驗(yàn)等等,，今天帶您深入了解彎曲靜力試驗(yàn),。
概述
彎曲性能指材料承受彎曲載荷時的力學(xué)性能。
彎曲試驗(yàn)檢驗(yàn)材料在受彎曲載荷作用下的性能,，許多機(jī)器零件(如海洋工程立管,、油氣管道、橫梁,、車軸等)是在彎曲載荷下工作的,，主要用于測定脆性和低塑性材料(如鑄鐵、高碳鋼,、工具鋼等)的抗彎強(qiáng)度并能反映塑性指標(biāo)的撓度,；彎曲試驗(yàn)還可用來檢查材料的表面質(zhì)量。
概念
撓度：彎曲變形時橫截面形心沿與軸線垂直方向的線位移,。
彎曲應(yīng)力：彎曲時產(chǎn)生的應(yīng)力,。
彎曲應(yīng)變：試樣跨度中心外表面上單元長度的微量變化。
彎曲彈性模量：彎曲應(yīng)力與彎曲應(yīng)變呈線性比例關(guān)系范圍內(nèi)的彎曲應(yīng)力與應(yīng)變之比,。
彎曲強(qiáng)度：在達(dá)到規(guī)定撓度值時或之前,，負(fù)荷達(dá)到大值時的彎曲應(yīng)力。
彎曲試驗(yàn)原理
將一定形狀和尺寸的試樣放置于一定跨距L的支座上,，并施加一個或多個集中載荷,，使試樣產(chǎn)生彎曲應(yīng)力和變形。
彎曲試驗(yàn)分為三點(diǎn)彎曲和四點(diǎn)彎曲,，三點(diǎn)彎曲是常用的試驗(yàn)方法,。
彎曲試樣及試驗(yàn)裝置
彎曲試驗(yàn)試樣的橫截面形狀可以為圓形、方形,、矩形和多邊形，但應(yīng)參照相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)協(xié)議的規(guī)定,。
彎曲試驗(yàn)通常在萬能材料試驗(yàn)機(jī)或壓力機(jī)上進(jìn)行,；常用的彎曲裝置有支輥式、V型模具式,、虎鉗式,、板式等。
彎曲試驗(yàn)的力學(xué)分析
彎曲曲線是通過彎曲試驗(yàn)得到的彎曲載荷和試樣彎曲撓度的關(guān)系曲線,，以鑄鐵材質(zhì)為例如下：
試樣彎曲時,，受拉側(cè)表面的大正應(yīng)力：σ=M/W。(M—大彎矩,，三點(diǎn)彎曲：M=FLs/4,；四點(diǎn)彎曲：M=Fa/2；W—抗彎截面系數(shù),，對于直徑為d的圓形試樣：W=πd3/32,；對于寬帶為b,，高為h的矩形試樣W=bh2/6)。
性能指標(biāo)
抗彎強(qiáng)度——試樣彎曲至斷裂前達(dá)到的,，按彈性彎曲應(yīng)力公式計(jì)算得到的大彎曲應(yīng)力,，用符號σbb表示：σbb=Mb/W(Mb—斷裂時的彎矩)。
斷裂撓度fbb——將試樣對稱地安放在彎曲試驗(yàn)裝置上,，撓度計(jì)裝在試樣中間的測量位置上,，對試樣連續(xù)施加彎曲力，直至試樣斷裂,，測量試樣斷裂瞬間跨距中點(diǎn)的撓度,。
管道四點(diǎn)彎曲試驗(yàn)機(jī)
隨著我國陸上油氣輸送管線鋪設(shè)長度逐年遞增、深水和超深水的油氣勘探和開發(fā)活動急劇增加,，全尺寸鋼管彎曲試驗(yàn)與檢測也發(fā)揮著重要作用,。
四點(diǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)可以對海洋立管(SCR等)/隔水管、張力腿,、連接器,、海底管道、陸上油氣輸送管道等全尺寸試件,，進(jìn)行三點(diǎn)彎曲或四點(diǎn)彎曲的靜力彎曲剛度試驗(yàn),、動態(tài)疲勞壽命試驗(yàn)等。
相關(guān)產(chǎn)品
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