一种T型焊接接头试样的夹持装置和复合疲劳加载方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种T型焊接接头试样的夹持装置和复合疲劳加载方法，包括：上端头，所述上端头与试验系统的上部横梁连接，所述上部横梁与拉压加载缸的输出端连接；下端头，所述下端头与试验系统的底部底座连接；上夹具头和下夹具头，所述上夹具头和下夹具头分别固定安装在所述上端头和下端头上，所述上夹具头和下夹具头相对设置，所述上夹具头和下夹具头分别与所述T型焊接接头试样的顶端和底端焊接连接。所述夹持装置能够实现厚壁全尺寸T型焊接在大试验力、复杂载荷条件下的牢固夹持并保证疲劳试验的顺利开展，从而保证可靠、精确的疲劳性能数据的获取。本发明专利技术的另一目的是提供一种T型焊接接头试样的复合疲劳加载方法。接接头试样的复合疲劳加载方法。接接头试样的复合疲劳加载方法。

【技术实现步骤摘要】
一种T型焊接接头试样的夹持装置和复合疲劳加载方法


[0001]本专利技术涉及加载实验领域，尤其涉及一种T型焊接接头试样的夹持装置和复合疲劳加载方法。

技术介绍

[0002]随着我国经济水平不断提高，陆地石油、天然气等化石能源的储量下降，海洋化石能源的合理开发与利用越来越成为国民经济发展的关键性因素。其中，海上油气平台的可靠设计与制造是保证海洋化石能源的合理开发与利用的重要因素，海上油气平台结构复杂，存在大量复杂焊接结构，因此其结构可靠性与安全性能成为当前研究的重要内容。对全尺寸复杂结构的有效、合理机械性能分析特别是疲劳性能分析有助于海上油气平台结构的合理疲劳设计，避免结构失效等工业事故的发生。
[0003]海上油气平台所承受的载荷复杂、工况恶劣，因此需要搭建合理、可靠的测试系统对其复杂的受力情况进行有效分析，获得可靠的疲劳性能数据，从而保证疲劳设计的合理性。目前国内基本停留在材料级小型试样的研究，对于厚壁全尺寸复杂结构的疲劳性能研究十分匮乏，因此，需要合理的试验方法实现厚壁全尺寸复杂结构节点在复杂载荷工况下的疲劳性能分析。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的第一目的是提供了一种T型焊接接头试样的夹持装置，能够实现厚壁全尺寸T型焊接在大试验力、复杂载荷条件下的牢固夹持并保证疲劳试验的顺利开展，从而保证可靠、精确的疲劳性能数据的获取。本专利技术的另一目的是提供一种T型焊接接头试样的复合疲劳加载方法。
[0005]为解决上述技术问题，本说明书实施例是这样实现的：
[0006]一方面，本专利技术提供了一种T型焊接接头试样的夹持装置，包括：
[0007]上端头，所述上端头与试验系统的上部横梁连接，所述上部横梁与拉压加载缸的输出端连接；
[0008]下端头，所述下端头与试验系统的底部底座连接；
[0009]上夹具头和下夹具头，所述上夹具头和下夹具头分别固定安装在所述上端头和下端头上，所述上夹具头和下夹具头相对设置，所述上夹具头和下夹具头分别与所述T型焊接接头试样的顶端和底端焊接连接。
[0010]进一步的，所述上端头和下端头上分别与所述上部横梁和底部底座之间通过螺栓连接。
[0011]进一步的，所述上端头上和上部横梁上以及所述下端头上以及底部底座上均同轴加工20个第一小孔，每个所述第一小孔内均插设有螺栓。
[0012]进一步的，所述T型焊接接头试样的水平筋板的前端与加载缸的加载板之间螺栓固定连接。
[0013]进一步的，所述T型焊接接头试样的水平筋板的前端与加载缸的加载板同轴加工6个第二小孔，每个所述第二小孔内插设有螺栓，所述螺栓连接所述T型焊接接头试样的水平筋板的前端与加载缸的加载板。
[0014]进一步的，所述上夹具头和下夹具头高度、以及截面尺寸相同。
[0015]另一方面，本专利技术提供改了一种T型焊接接头试样的复合疲劳加载方法，基于所述的疲劳实验夹持装置，包括步骤：
[0016]将T型焊接接头试样的顶端和底端分别与所述上夹具头和下夹具头焊接固定连接；
[0017]将上接头和下接头分别固定在试验系统的上部横梁和底部底座上；
[0018]将T型焊接接头试样的水平筋板的前端与弯曲加载缸的加载板固定连接；
[0019]通过拉压加载油缸与弯曲加载油缸的加载的同步加载，实现双轴拉压与弯曲复合加载方式。
[0020]进一步的，所述将上接头和下接头分别固定在试验系统的上部横梁和底部底座上具体为将所述上接头和下接头分别通过多个螺栓固定在所述试验系统的上部横梁和底部底座上。
[0021]进一步的，将T型焊接接头试样的水平筋板的前端与弯曲加载缸的加载板固定连接具体为将T型焊接接头试样的水平筋板的前端与弯曲加载缸的加载板之间通过多个螺栓固定连接。
[0022]进一步的，还包括步骤：对所述上夹具头和下夹具头与所述T型焊接接头试样之间的焊缝进行冷处理和打磨以消除应力集中。
[0023]本专利技术技术方案能够达到以下有益效果：
[0024]本专利技术提供的T型焊接接头试样的夹持装置，通过焊接实现与试验系统的牢固连接，校正试样变形。并对焊缝进行冷处理，打磨焊缝形状，消除应力集中，避免对试验过程产生不良影响。拉/压加载油缸与弯曲加载油缸独立控制，可实现双轴拉压与弯曲的复合载荷施加方式。试验系统的上、下端头可重复使用，横截面易于重新加工，保证其高度及尺寸，保证试样与拉压加载油缸的同轴度。本专利技术可以实现厚壁全尺寸T型焊接在大试验力、复杂载荷条件下的牢固夹持并保证疲劳试验的顺利开展，从而保证可靠、精确的疲劳性能数据的获取，进而对海上油气平台复杂节点结构合理的疲劳设计提供指导。
附图说明
[0025]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。
[0026]在附图中：
[0027]图1是本专利技术提供的T型焊接接头试样的夹持装置的结构示意图；
[0028]图2是T型焊接接头试样的夹持装置的主视图；
[0029]附图中各标记表示如下：
[0030]1‑
上接头、2
‑
T型焊接接头试样、3
‑
下接头、4
‑
上夹具、5
‑
下夹具、6
‑
第一小孔、7
‑
水平筋板、8
‑
第二小孔。
具体实施方式
[0031]下面将参照附图更详细地描述本专利技术的示例性实施方式。虽然附图中显示了本专利技术的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本专利技术而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本专利技术，并且能够将本专利技术的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0032]本专利技术的实施例提供了一种T型焊接接头试样的夹持装置和复合疲劳加载方法，基于现有技术难以实现厚壁全尺寸T型试样复杂载荷试验的局限性，本专利技术开发一种厚壁全尺寸T型焊接接头试样的刚性夹持与复合疲劳加载方法，能够实现厚壁全尺寸T型焊接在大试验力、复杂载荷条件下的牢固夹持并保证疲劳试验的顺利开展，从而保证可靠、精确的疲劳性能数据的获取，进而对焊接结构合理的疲劳设计提供指导。并通过合理模拟其复杂的服役环境，为其制造过程中合理的疲劳设计提供重要的理论与工程基础。
[0033]实施例1
[0034]如图1所示，本专利技术的实施例1提供了一种T型焊接接头试样的夹持装置和复合疲劳加载方法，包括上端头1、下端头3、上夹具头4和下夹具头5。所述上端头1与试验系统的上部横梁(图中未示出)连接，所述上部横梁与拉压加载缸(图中未示出)的输出端连接。所述下端头3与试验系统的底部底座(图中未示出)连接。所述上夹具头4和下夹具头5分别固定安装在所述上端头1和下端头3上，所述上夹具头4和下夹具头5相对设置，所述上夹具头4和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种T型焊接接头试样的夹持装置，其特征在于，包括：上端头，所述上端头与试验系统的上部横梁连接，所述上部横梁与拉压加载缸的输出端连接；下端头，所述下端头与试验系统的底部底座连接；上夹具头和下夹具头，所述上夹具头和下夹具头分别固定安装在所述上端头和下端头上，所述上夹具头和下夹具头相对设置，所述上夹具头和下夹具头分别与所述T型焊接接头试样的顶端和底端焊接连接。2.根据权利要求1所述的T型焊接接头试样的夹持装置，其特征在于，所述上端头和下端头上分别与所述上部横梁和底部底座之间通过螺栓连接。3.根据权利要求2所述的T型焊接接头试样的夹持装置，其特征在于，所述上端头上和上部横梁上以及所述下端头上以及底部底座上均同轴加工20个第一小孔，每个所述第一小孔内均插设有螺栓。4.根据权利要求3所述的T型焊接接头试样的夹持装置，其特征在于，所述T型焊接接头试样的水平筋板的前端与加载缸的加载板之间螺栓固定连接。5.根据权利要求4所述的T型焊接接头试样的夹持装置，其特征在于，所述T型焊接接头试样的水平筋板的前端与加载缸的加载板同轴加工6个第二小孔，每个所述第二小孔内插设有螺栓，所述螺栓连接所述T型焊接接头试样的水平筋板的前端与加载缸的加载板。6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱海山，李达，白雪平，苏云龙，贾旭，谢文会，沈晓鹏，易丛，徐连勇，赵雷，杨云，唐星，武旭，
申请(专利权)人：中海油研究总院有限责任公司中海石油中国有限公司海南分公司天津大学，
类型：发明
国别省市：