ICS 23.100.40 CCS J 20 团 体 标 准 T/CSTM 00820—2022 民用飞机液压导管及连接件旋转弯曲疲劳 试验方法 Rotary flexure test method of hydraulic tubing joints and fittings for civil aircraft 2022-01-25发布 2022-04-25 实施 中关村材料试验技术联盟 发布 CSTMhQÆSÑ^Ou( 全国团体标准信息平台 CSTMhQÆSÑ^Ou(全国团体标准信息平台 T/CSTM 00820— 2022 1 前 言 本文件参照 GB/T1.1—2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》 和GB/T 20001.4 《标准编写规则 第4部分：试验方法标准 》给出的规则起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国材料与试验团体标准委员会民机材料领域委员会（ CSTM/FC66 ）提出。 本文件由中国材料与试验团体标准委员会民机材料领域委员会（ CSTM/FC66 ）归口。 CSTMhQÆSÑ^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00820— 2022 2 民用飞机液压导管及连接件旋转弯曲疲劳试验方 法 重要提示 ——使用本文件的人员应有正规实验室工作的实践经验。 本文件并未指出所有可能的安全 问题。使用者有责任采取适当的安全和健康措施，并保证符合国家有关法规规定的条件。 1 范围 本文件规定了民用飞机液压导管及连接件旋转弯曲疲劳试验方法。 本文件适用于各类可拆卸式和不可拆卸式的液压导管及连接件旋转弯曲疲劳试验。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。 其中， 注日期的引用文件， 仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本 文件。 GB/T 17446 流体传动系统及元件：词汇 3 术语和定义 GB/T 17446 界定的术语和定义适用于本文件。 4 原理 4.1 试验应力 4.1.1 试验组件的最大许可弯曲疲劳应力决定于组合应力，组合应力由拉伸应力和弯曲应力组成。组合 应力按照管接头技术规范中的参数执行。若无相关参数，需按照 导管及连接件弯曲强度设计要求取导管 δb/4。组合应力应按公式（ 1）计算： 2 22 max ))( ( i oi d dPdE e S  ................ ................................. ....(1) 式中： S——组合应力 ，单位为 帕（ Pa）； emax——测量获得的最大弯曲应变； E——导管弹性模量 ，单位为帕（ Pa）； P——内压，单位为帕（ Pa）； do——导管外径 ，单位为毫米（ mm）； di——导管内径， 单位为毫米（ mm）。 4.1.2轴向拉伸应力是因内压而产生的，其大小与内压和导管的内外径有关，通常采用计算法求 出。弯 曲应力是由运动端施加的径向载荷以及旋转过程中由于转接头和管端之间的滑动摩擦导致的周向载荷 CSTMhQÆSÑ^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00820— 2022 3 而产生的。 轴向拉伸应力 也可以通过公式（ 2）计算得出： ................................................... ......(2) 式中： Sp——测量得到的最大拉伸应力，单位为帕（ Pa）； εx——测量得到的轴向 应变； εθ——测量得到的周向 应变； E——导管弹性模量 ，单位为帕（ Pa）； Μ——导管材料的泊松比。 4.2 试验方法 4.2.1 标准旋转弯曲疲劳试验 试验组件应能在产品规范中规定的最小弯曲应力下承受住 107次循环。 4.2.2 S/N曲线试验 通过测量试验组件在不同应力水平下失效时的循环次数来表征试验组件抵抗不同弯曲载荷的疲 劳 性能。具体要求 见8.2。 5 仪器和设备 5.1 旋转弯曲试验台 旋转弯曲试验台应能对导管和直通接头、过隔框接头以及其他接头如弯通、三通等试验组件进行试 验，示意图见图 1。旋转轴可以水平，也可以与地面垂直。 标引序号说明： 1-液压接头； CSTMhQÆSÑ^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00820— 2022 4 2-尾座； 3-尾座对准螺栓； 4-应变片； 5-试验件； 6-自调心轴承； 7-调偏螺栓； 8-头座； 9-可拆卸管接头； 10-百分表； 11-尾座移动手柄； 12-变径管接头。 图1 旋转弯曲试验台示意图 如有专门的规定和要求，试验台应能够在受控制的恒温下进行试验。试验台尾座应设计成能在初始 安装和试验组件安装后调整其轴线位 置，且可以作为歧管显示管内压力。试验台旋转头座应具有一套低 摩擦、自动定心轴承，并应设计得能使试验组件最大偏移 25mm，且能在 1500 r/min -3600 r/min 的转速 范围内保持恒定转速转动。 试验装置应具备一套含有自动切断装置的增压系统，使得设备既可以在测试过程中稳定提供至少 8000psi的恒定压力，也可以在出现压力降低时自动补充压力；试验组件无法保压时，启动切断装置暂 停试验。 5.2 测量仪器 试验时应有一套完整的调试、检查和监测仪器。试验时应在导管最大应力处的导管外表面周向相距 90°的位置各贴至少一个平 行于导管轴线的应变片。应变片尺寸公制要求见表 1，英制要求见 附录 A。 应变片位置要求见图 1。 表1 应变片尺寸 导管公称外径 DN mm 应变片最大宽度 mm 应变片最大长度 mm -6 1.32 3.18 -8到-15 3.18 6.35 -20及以上 4.78 6.35 6 试验流体 试验流体采用应用于民用飞机流体系统的液压油，如 MIL-H-5606、MIL-H-83282、AS1241或磷酸 酯液压油等。 7 试验组件 CSTMhQÆSÑ^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00820— 2022 5 试验组件应包括一个转接头（头座端） ，一段直导管和一个考核接头（尾座端） 。典型的试验 组件构 型见图 2。试验组件数量根据采购规范的要求确定。除非另有规定，标准旋转弯曲疲劳试验选用 6套试验 组件， S/N曲线试验选用 8套试验组件。 试验组件导管长度公制要求见表 2，英制要求见 附录 A。 标引序号说明： 1-直通接头； 2-异型接头。 图2典型试验组件构型示意图 表2 试验组件导管长度 导管公称 外径 DN mm -8 -10 -15 -20 -25 -32 -40 L （± 2.5 mm） 152.4 190.5 228.6 292.1 317.5 355.6 381.0 注：代号含义及测量要求见图 2。 8 试验步骤 8.1 标准旋转弯曲疲劳试验步骤 8.1.1 试验前准备 导管外径和壁厚应在试验开始前进行测量和记录，检查导管的直线度，如不直则在导管端偏离中心 位置平面处标注记号或更换试验组件。 试验组件应先安装到尾座端，手动拧紧可拆卸接头以便于后续调整。试验组件安装调整的具体方法 如下： CSTMhQÆSÑ^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00820— 2022 6 a) 记录安装到尾座端的试验组件在自由状态下的微应变读数； b) 先对头座端的自动定心轴承进行粗略地对中，并将试验组件转接头拧入头座端，然后将尾座端 接头小心地拧紧以防时间偏离中心。在拧紧后，应 旋转头座一周，微应变读数相对于上述自由 状态的读数偏离 应不大于± 20个微应变； c) 为便于检查，头座轴应设计成可以在轴承中前后移动，当试验组件正确地对中后，则轴将会自 由地转动。 8.1.2 试验过程 试验过程规定如下： a) 试验应力的 计算按照 4.1确定； b) 完成试验前准备工作后，调整头座端试验组件的偏移，使之产生所需的力矩以达到产品 规范中 规定弯曲应力值，然后打开转动设备，以某一恒速开始转动进行试验，并记录应变片在恒定转 速下的动态读数。该读数需在 产品规范中规定的 范围内浮动； c) 试验组件应能承受住 107次循环，且考核试验组件不发生任何 结构破坏 及功能失效（如漏液） 。 试验尽量不间 断进行。如试验过程中非考核部位出现失效，可暂停试验，待试验故障排除后重 新恢复试验，直至 累计循环次数 达到 107次。 d) 试验循环次数到达 107次后即可停止试验。 8.2 S/N曲线试验步骤 8.2.1 试验前准备 同8.1.1。 8.2.2 试验过程 除非另有规定，每个规格采用 4组试