钢管弯曲试验-荷载计算.docx

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作业指导文件

钢管弯曲试验 荷载计算

钢管弯曲试验 荷载计算

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生效日期： 2016-10-8

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发布日期：2016年9月30日 实施日期：2016年10月8日

制/修订记录

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更改内容简述
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1
新增程序

2016-9-30
A.0

1.0 目的和范围
本文件定义了金属材料力学性能试验中使用的术语，并未标准和一般使用时形成共同的称谓。

2.0 规范性应用文件
下列文件对于本文件的作用是必不可少的。凡是注日期的应用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的应用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
2.1 GB/T 228.1 金属材料 拉伸试验 第1部分：室温试验方法
2.2 GB/T 金属材料 力学性能试验术语

3.0 一般术语
3.1 与试样有关的术语
3.1.1 试件/试样test piece/specimen
通常按照一定形状和尺寸加工制备的用于试样的材料或部分材料。
3.1.2标距gauge length
用于测量试样尺寸变化部分的长度。
3.1.3原始标距original gauge length
在施加试验力之前的标距长度。
3.1.4断后标距final gauge length after fracture
试样断裂后的标距长度。
3.1.5参考长度reference length
用以计算伸长的基础长度。
3.1.6平行长度parallel length
试样两头部或加持部分（不带头试样）之间平行部分的长度。
3.1.7伸长elongation
在试验期间任一时刻的原始标距Lo或参考长度Lr的增量。
3.1.8伸长率percentage elongation
原始标距Lo（或参考长度Lr）的伸长与原始标距（或参考长度Lr）之比百分率。
3.1.9断面收缩率percentage reduction of area
断裂后试样横截面积的最大缩减量（S0-Su）与原始横截面积（S0）之比的百分率。

1）依据《GB/T 13793-2008 直缝电焊钢管》6.5.2条：弯曲的半径为钢管外径的6倍：即D=12a
D——弯曲压头直径
a——钢管外径
2）依据《GB-T 232-2010 金属材料 弯曲试验方法》5.2.2条：
支辊间距离L=（D+3a）±a/2

3）按广义胡克定理：σ=E Xε
σ——应力
E——为常数，弹性模量；钢管的弹性模量E=200GPa
ε——材料中性值应变ε：理论值为零

4）钢管的弯距M=σXW
M——弯矩
W——钢管的截面模量:W=π*D^4*(1-α^4)/64;
α=d/D 其中：d—内环直径；D—外环直径

5）钢管的弯矩：简支梁的两端的支反力是P/2,然后对跨中求矩 
M=(F/2)*(L/2)=FL/4 

简支梁的跨距
=弯心直径的6倍+3倍试样直径=15倍试样直径=15X70=1050mm
设试样外径70mm，壁厚2mm,取材料中性值应变ε=6X10-4，

简支梁弯曲时试样中间点的应力为σ=E Xε=200GPaX6X10-4 =120Mpa
钢管的截面模量W=0.0981X703X（1-0.7901）=7056mm3
钢管的弯矩:
M=σXW=120MpaX7056mm3=846725N.mm=847Nm
M=FL/4=FX15X70/4=846725N.mm
解出：F=3225N=3.225kN
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