塑料试样裂纹扩展监测方法以及监测装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于塑料管道监测领域，公开了一种塑料试样裂纹扩展监测方法以及监测装置。塑料试样裂纹扩展监测方法包括如下步骤，设置有多个监测角度，对每个角度记录一次此角度下的韧带半径数据；对比监测的数据，得出每个角度下的韧带半径大小是否相同；若相同，重复上述两个步骤；若不同，找出韧带半径最小值，所在的角度；对着该韧带半径最小值的所在角度，持续记录该角度下韧带半径的变化。可以直接记录下裂纹的扩展情况。纹的扩展情况。纹的扩展情况。

Monitoring method and device for crack growth of plastic samples

【技术实现步骤摘要】
塑料试样裂纹扩展监测方法以及监测装置


[0001]本专利技术属于塑料管道监测领域，特别是一种聚乙烯管材试样裂纹扩展监测方法以及监测装置。

技术介绍

[0002]20世纪30年代以来，塑料管道作为生命线工程中的一种重要承压设备，市场应用越来越广泛。聚乙烯管材作为塑料管材中最重要的一种，以其优异的耐腐蚀性、高柔韧性、易维护性等特点，在生命线工程中以塑代钢得到广泛应用。欧洲的燃气管网中，聚乙烯管占90％以上；美国的的燃气管网中，聚乙烯管占95％以上。高密度聚乙烯管材的市场预计将以每年5％的速度增长，到2025年将达到265亿美元。城镇燃气管道一直贯穿人口密集地区，聚乙烯燃气管道作为承压类特种设备，一旦发生燃气泄漏，容易引发爆炸事故，给城市公共安全造成严重隐患。因此，聚乙烯管材的失效和寿命研究必然是材料生产厂家和燃气公司重点关注的问题。
[0003]聚乙烯管材的寿命与材料、环境和载荷等要素相关，其中材料包括树脂、添加剂、制造工艺等；环境包括气体、液体、紫外线辐射、放射性辐射、温度、白蚁、微生物等；载荷包括内部压力、外部静态/动态载荷、缺口、划痕等。现有疲劳裂纹扩展的试验方法中，如采用接触式引伸计方法通过测量张口位移间接测量裂纹扩展的速率，或者采用裂纹扩展的平均速率。前者成本比较高且采集数据量不多，后者精确度不高，都无法低成本的直接实时监测疲劳裂纹扩展的情况。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于改善现有技术的缺点，提供一种塑料试样裂纹扩展监测方法以及监测装置，可以直接记录下裂纹的扩展情况。<br/>[0005]实现上述目的包括如下技术方案。
[0006]塑料试样裂纹扩展监测方法，包括如下步骤，
[0007]有多个监测角度，对每个角度记录一次此角度下的韧带半径数据和/或裂纹扩展长度；
[0008]对比各角度监测的数据；
[0009]判别每个角度下的韧带半径和/或裂纹扩展长度大小是否相同；
[0010]若相同，重复上述两个步骤；
[0011]若不同，找出韧带半径最小值，对着该韧带半径最小值的所在角度，记录该角度下韧带半径的数值及时间变化；或找出裂纹扩展长度的最大值，对着裂纹扩展最大值的所在角度，记录该角度下裂纹扩展的数值及时间变化。
[0012]在一些实施例中，其中，试样半径R0，韧带半径R
n
，裂纹扩展长度a
n
；满足R0＝R
n
+a
n
+X，X为常量；
[0013]存在裂纹扩展后，记为T+1次监测，此时最少记录两个不同角度，且不同大小的裂
纹扩展长度，分别记为a
A
和a
B
；
[0014]转动监测角度，进行T+2次监测，此时最少记录两个不同角度，且至少一个角度与T+1次监测角度不同，一个角度与T+1次监测角度相同，记录T+2次监测的裂纹扩展长度，记为a
B
和a
C
；
[0015]其中，A、B、C表示角度；
[0016]若在测得的裂纹扩展长度满足，a
A
&lt;a
B
且a
B
&gt;a
C
时，对着B角度，持续记录B角度下裂纹扩展数值及时间变化。
[0017]在一些实施例中，其中，试样半径R0，韧带半径R
n
，裂纹扩展长度a
n
；满足R0＝R
n
+a
n
+X，X为常量；
[0018]存在韧带半径大小不同后，记为T+1次监测，此时最少记录两个不同角度，且不同大小的韧带半径，分别记为R
A
和R
B
；
[0019]转动监测角度，进行T+2次监测，此时最少记录两个不同角度，且至少一个角度与T+1次监测角度不同，一个角度与T+1次监测角度相同，记录T+2次监测的韧带半径，记为R
B
和R
C
；
[0020]其中，A、B、C表示角度；
[0021]若在测得的韧带半径满足，R
A
&gt;R
B
且R
B
&lt;R
C
时，对着B角度，持续记录B角度下韧带半径的变化。
[0022]在一些实施例中，进行T+1次监测时以及之后，每次正向或反向转动角度按照设定的角度值转动；
[0023]初始设定监测的角度为0
°
、60
°
、120
°
；
[0024]若测定的角度为60
°
时，韧带半径为最小；
[0025]正向转动10
°
，监测时，至少记录下60
°
和70
°
角度的韧带半径，记为R
60
°
和R
70
°
；
[0026]若R
60
°
&gt;R
70
°
；
[0027]继续正向转动10
°
，监测时，至少记录下70
°
和80
°
角度的韧带半径，记为R
70
°
和R
80
°
；
[0028]若R
70
°
&lt;R
80
°
；
[0029]对着70
°
角度，持续记录70
°
角度下韧带半径的变化。
[0030]在一些实施例中，进行T+1次监测时以及之后，每次正向或反向转动角度按照设定的角度值转动；
[0031]初始设定监测的角度为0
°
、60
°
、120
°
；
[0032]若测定的角度为60
°
时，韧带半径为最小；
[0033]正向转动10
°
，监测时，至少记录下60
°
和70
°
角度的韧带半径，记为R
60
°
和R
70
°
；
[0034]若R
60
°
&lt;R
70
°
；
[0035]反向转动10
°
，监测时，至少记录下50
°
和60
°
角度的韧带半径，记为R
50
°
和R
60
°
；
[0036]若R
60
°
&lt;R
50
°
；
[0037]对着60
°
角度，持续记录60
°
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.塑料试样裂纹扩展监测方法，其特征在于，包括如下步骤，有多个监测角度，对每个角度记录一次此角度下的韧带半径和/或裂纹扩展长度数据；对比各角度监测的数据；判别每个角度下的韧带半径和/或裂纹扩展长度大小是否相同；若相同，重复上述两个步骤；若不同，找出韧带半径最小值，对着该韧带半径最小值的所在角度，记录该角度下韧带半径的数值及时间变化；或找出裂纹扩展长度的最大值，对着裂纹扩展最大值的所在角度，记录该角度下裂纹扩展的数值及时间变化。2.如权利要求1所述塑料试样裂纹扩展监测方法，其特征在于，其中，试样半径R0，韧带半径R
n
，裂纹扩展长度a
n
；满足R0＝R
n
+a
n
+X，X为常量；存在裂纹扩展后，记为T+1次监测，此时最少记录两个不同角度，且不同大小的裂纹扩展长度，分别记为a
A
和a
B
；转动监测角度，进行T+2次监测，此时最少记录两个不同角度，且至少一个角度与T+1次监测角度不同，一个角度与T+1次监测角度相同，记录T+2次监测的裂纹扩展长度，记为a
B
和a
C
；其中，A、B、C表示角度；若在测得的裂纹扩展长度满足，a
A
&lt;a
B
且a
B
&gt;a
C
时，对着B角度，持续记录B角度下裂纹扩展长度数值及时间变化。3.如权利要求1所述塑料试样裂纹扩展监测方法，其特征在于，包括如下步骤，其中，试样半径R0，韧带半径R
n
，裂纹扩展长度a
n
；满足R0＝R
n
+a
n
+X，X为常量；存在韧带半径大小不同后，记为T+1次监测，此时最少记录两个不同角度，且不同大小的韧带半径，分别记为R
A
和R
B
；转动监测角度，进行T+2次监测，此时最少记录两个不同角度，且至少一个角度与T+1次监测角度不同，一个角度与T+1次监测角度相同，记录T+2次监测的韧带半径，记为R
B
和R
C
；其中，A、B、C表示角度；若在测得的韧带半径满足，R
A
&gt;R
B
且R
B
&lt;R
C
时，对着B角度，持续记录B角度下韧带半径的变化。4.如权利要求3所述塑料试样裂纹扩展监测方法，其特征在于，包括如下步骤，进行T+1次监测时以及之后，每次正向或反向转动角度按照设定的角度值转动；初始设定监测的角度为0
°
、60
°
、120
°
；若测定的角度为60
°
时，韧带半径为最小；正向转动10
°
，监测时，至少记录下60
°
和70
°
角度的韧带半径，记为R
60
°
和R
70
°
；若R
60
°
&gt;R
70
°
；继续正向转动10
°
，监测时，至少记录下70
°
和80
°
角度的韧带半径，记为R
70
°
和R
80
°
；若R
70
°
&lt;R
80
°
；对着70
°
角度，持续记录70
°
角度下韧带半径的变化。5.如权利要求3所述塑料试样裂纹扩展监测方法，其特征在于，包括如下步骤，进行T+1次监测时以及之后，每次正向或反向转动角度按照设定的角度值转动；初始设定监测的角度为0
°
、60
°
、120
°
；
若测定的角度为60
°
时，韧带半径为最小；正向转动10
°
，监测时，至少记录下60
°
和70
°
角度的韧带半径，记为R
60
°
...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨波，李茂东，翟伟，倪进飞，王伟雄，黎华，王志刚，郑佩根，申洋，谭诚，胡思锐，陈剑明，
申请(专利权)人：广州特种承压设备检测研究院，
类型：发明
国别省市：