图1管状试样液压胀形试验原理

液压胀形试验所用设备应符合附录A的规定

液压胀形试验所用设备应符合附录A的规定。

7.1试样为一段圆形截载面的管材

公厕标准7.2试样长度由式（1)确定见图1a）

L=2L.+Lo+5

式中： L。=(1.0~3.0)D。推荐L。=1.5D。。 7.3试样端部应去除毛刺、打磨光滑，不应存在初始裂纹或较深、较尖锐的划痕，并且制样时保证试样 表面没有损伤（划痕、裂纹等缺陷）。 7.4试样外表面应清理干净以喷涂散斑，具体喷涂方法及注意事项见附录B。 7.5制样过程中应防止试样产生变形。

式中： L。=(1.0~3.0)D。推荐L。=1.5D。。 7.3试样端部应去除毛刺、打磨光滑，不应存在初始裂纹或较深、较尖锐的划痕，并且制样时保证试样 表面没有损伤（划痕、裂纹等缺陷）。 7.4试样外表面应清理干净以喷涂散斑，具体喷涂方法及注意事项见附录B。 7.5制样过程中应防止试样产生变形

8.1试验时应记录试验温度，试验一般在室温10℃～35℃下进行。 8.2测量试样的初始壁厚、初始外径，沿环向等间隔测量出8个点，测量工具的分辨力不低 于0.01mm。 8.3对试验所用模具、试验装置进行必要的清洗、检查，检查压力控制系统能否正常运行和压力管路是 否存在涌液。 8.4试验前，空载条件下检查设备是否能够正常运行并检查塞头和模具密封段是否配合良好。 8.5将准备好的试样放入模具中，合模后利用塞头进行扩口密封。 8.6根据8.2测量的壁厚分布确定最薄点所在区域并做标记，以便采用DIC测量系统分析数据时找到 胀形区中间点。 8.7向试样内部预加注液体（乳化液或液压油），排除试样内部的气体，然后增加塞头推力以实现管端 密封。 8.8利用压力传感器测量试验过程中的液体压力。 8.9利用DIC测量系统，与8.8同步测量试验过程中试样表面散斑图像。 8.10按同一时间刻度，记录并保存试样内压力数据和DIC测量系统所测量的变形数据。推荐每分钟 至少记录60组数据。为了保证足够的数据量，胀形测试过程中应至少拍摄100张图像。 8.11按照一定的增压速率（推荐0.05MPa/s～0.1MPa/s)加载直至试样破裂，结束试验，记录胀破压 力值，保存试验数据。 8.12为保证获得至少三个有效的试验结果，应准备足够多的试样

9曲率半径、应变和应力确定方法

9.1曲率半径（pPen）

需要求解的曲率半径为胀形区中间点的轴向和环向曲率半径。试样胀形时中间点附近区域外表 向的轮廊为椭圆形，环向的轮廓为圆形。以胀形区中间点为中心在DIC测量范围中选择一个局部

形区域进行分析，如图2中所示。所选区域的长度l建议取值为l；=（0.2～0.5）D，宽度l：建议取值 为1，=（0.2～0.4）L，也可以根据实际视窗大小做调整。在所选区域内的轴向方向上均匀选取若干个 点（推荐至少选取5个点，点与点之间距离应大于2mm），提取所选取点的坐标信息，根据阅方程采 用最小二乘法拟合可确定胀形区中间点的轴向曲率半径：在所选区域内的环向方向上均匀选取若干个 点（推荐至少选取5个点，点与点之间距离应大于2mm），提取所选取点的坐标信息，根据圆的方程采 用最小二乘法拟合可确定胀形区中间点的环向曲率半径。必要时，也可以协商采用其他拟合方法或计 算方法确定曲率半径。

图2选择分析区域用于计算轴向和环向曲率半

9.3应力(6. .)

轴向和环向的应力分量由式（4）确定，

10.2加工硬化指数和强度系数

试样的极限膨胀率按式（5）计算：

........(5) D. D

式中：hm和△R为试样破裂前一瞬间的数值。 极限膨胀率也可以利用试样胀破后最大截面外周长与原始试样截面外周长按式（6)计算

11.1试验报告应包括以下主要内容

A.1管状试样液压胀形试验设备示意图见图A.

图A.1试验设备示意图

设备应具有向试样内部提供液体介质的装置和控制系统。所提供的液体压力P应满足 其中轴向抗拉强度R，按照GB/T228.1测得：

试验设备应提供足够大的轴向推力以满足试样端部的密封要求。所提供的轴向推力F应 式（A2）

A.4试验设备应提供足够大的合模力。所提供的合模力F，应满足式（

A.5试验设备应配备一个试样内部液体压力测量系统，也可以配备间接测量系统。从最大测量压力值 的20%起，测量误差不大于实际测量值的1%。 A.6在试验过程中，采用DIC测量方法获得试样外表面散斑点的X、Y、Z坐标。测试设备应保证在测 试过程中对试样外表面进行连续测量。 A.7模具和塞头应具有足够的刚度。塞头用于对试样端部密封并防止试样在胀形过程中产生轴向滑 动。塞头推力应足以使试样端部扩口密封，但不应使试样端部在扩口密封时出现裂纹。建议塞头的锥 角中为30°，也可以根据实际情况进行调整，达到密封效果即可。 A.8设备应具有排气功能，以在试验前排除试样内部的气体，防止破裂时气体瞬间释放引起液体飞溅。 A.9建议在镜头和灯具前放置一块玻璃板，以防止试验结束试样发生破裂时液体飞溅对设备造成损

环，以保护DIC测量系统。放置的保护装置不应影响DIC测量系统的测量精度。 A.10上模具需要留观察孔，观察孔的设置应既便于DIC测量系统的测量又不影响模具的整体刚度。 A.11模具厕角半径R。依据试样初始直径和壁厚选取。由R。=D。t。/20计算确定R的所在范围，根 据表A,1确定R。的实际取值。 A.12试验模具的结构、形状、尺寸应满足试验原理和试验条件。 A.13试验设备的其他要求，可按GB/T15825.2的规定。

采用DIC测量系统测量试样胀形时的应变和儿何形状时，需要在试样表面喷涂散斑，散斑的质量 快定测量系统能否进行准确测量以获得准确的数据，因此本附录对散斑喷涂做了相关规定

8.2.1喷涂散斑的步骤如下！

第1步，首先将试样表面清理干净，确保不会出现影响散斑喷涂和粘附的油污等； 第2步，在待测试样上喷涂一层薄薄的哑光白色底漆以减小试样表面光泽的影响； 黑色散斑，如图B.1所示为供参考的散斑图案

图B.1参考散班图率

B.2.2对于喷涂用喷漆的品牌及规格不作规定，以喷涂效果和DIC测量系统观测效果为准。推荐使用 亚光自喷漆进行喷涂。喷涂散斑后的试样应尽快进行试验测试，防止久置后试样变形时散斑脱落。 注意：喷漆可能含有有毒溶剂，请遵守喷漆罐上的警告，不要吸入喷出的气体，一定要在良好的通风 条件下使用喷漆；避免喷漆接触皮肤和眼睛；喷出的漆雾一般具有可燃性，因此，应远离火源；在喷漆之 前检查试件表面是否适合喷漆。

亚光自喷漆进行喷涂。喷涂散斑后的试样应尽快进行试验测试计算机标准，防止久置后试样变形时散斑脱落。

为了获得高对比度的随机灰度分布图像，试样表面喷涂的散斑应具有随机特征，以保证参考图 像中的像素区域和自标图像中对应的像素区域相匹配 所使用的油漆应该有足够的弹性和强度以免涂层开裂或脱落，散斑应能够随着试件一起变形 且不会过早损坏； C）试样表面特征需要有良好的对比度，以保证图像匹配精度

d）散斑表面宜没有面积较大的持续强光区域，例如大的斑点，图B.2分别显示了不合格的散斑 合格的散斑。

d）散斑表面宜没有面积较大的持续强光区域，例如大的斑点，图B.2分别显示了不合格的散斑和 合格的散斑。

a）不合格的低对比度班b）干扰点过大的高对比度散班 c）较好的高对比度散班

向异性.满足Hil148届服准则则等效应力等效

r。(l+r) a) 1+re r(1+r。) r(i+r） 6) 1+r。+rs

公共安全标准，则等效应力、等效应变为式(C.3)

式中： 一强度系数； 一加工硬化指数。