PE管环刚度试验加载速度和形变要求

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发布时间：

2023-10-25 00:00

PE管环刚度试验加载速度是多少、形变要求是什么？本文讲清环刚度概述、试验标准、加载速度要求、形变要求、计算公式和注意事项。

49、PE管环刚度试验加载速度和形变要求

01 PE管环刚度概述

环刚度是塑料管材抗外压变形能力的指标，反映土壤荷载、交通荷载下的抗变形能力。PE管包括HDPE给水管、双壁波纹管、燃气管等，环刚度是关键指标。

塑料，台式机

02 环刚度试验标准

方法标准：GB/T 9647-2015《热塑性塑料管材环刚度的测定》（等效ISO 9969），规定试验方法、加载速度、形变要求。试验按GB/T 9647-2015执行。

03 环刚度试验加载速度要求

按GB/T 9647-2015：加载速度（压板移动速度）为5±1mm/min，恒定速度加载，不是力控加载，整个过程保持恒定，偏差±1mm/min。

塑料，手动楔形拉伸夹具

04 环刚度试验形变要求

按GB/T 9647-2015：形变（垂直方向内径变化量）达到内径3%时记录力值，即Δy=0.03×di（di为内径）。加载至变形量达3%时记录力值F，不需加载至断裂。形变测量：通过压板位移（扣除系统变形）或直接测内径变化，用位移传感器或千分表精确测量。

05 环刚度计算公式

按GB/T 9647-2015：S=(0.0186+0.025×Δy/di)×F/(L×Δy)，S为环刚度（kN/m²），F为3%形变时力值（N），L为试样长度（m），Δy为形变量（m），di为内径（m）。简化（Δy/di=0.03）：S≈0.645×F/(L×di)。注意单位换算。

06 试样和设备要求

试样：长度300±10mm，至少3个取平均，管材圆整无椭圆损伤，23±2℃状态调节24h。设备：电子万能试验机+1—10kN传感器（力值100—5000N），平行平板压缩夹具，位移测量装置，速度控制5±1mm/min，软件自动记录曲线并在3%形变读力值算环刚度。

塑料，气动楔形拉伸夹具

07 测试注意事项

速度：严格按5±1mm/min，整个过程恒定，试验机需精确速度控制。形变：精确测量，扣除系统变形（压板和试验机弹性变形），3%以内径为基准不是外径。

08 试验设备需要满足的要求

以广州鲲鹏仪器有限公司生产的BOYI 2025电子万能试验机为例，设备可用于PE管环刚度试验。试验力示值误差≤±0.3%，可选1—10kN传感器适合PE管（100—5000N）；速度精度±0.1%，0.001—1000mm/min无级设定，可精确控制5±1mm/min。可配套平行平板压缩夹具（两块平行钢板），大行程适合大口径管材。Smartest软件自动记录力-位移曲线，在3%形变时自动读力值，按GB/T 9647公式自动算环刚度，可按管材类型、规格分组统计。

电子万能试验机44

结语

PE管环刚度试验按GB/T 9647-2015执行，加载速度5±1mm/min恒定加载，形变达内径3%时记录力值F，不需加载至断裂。速度过快结果偏高（粘弹性响应不充分），过慢偏低（蠕变效应）。3%形变是弹性范围内最大允许变形，超过后可能进入塑性变形环刚度不再适用。公式S=(0.0186+0.025×Δy/di)×F/(L×Δy)，简化S≈0.645×F/(L×di)，注意单位换算。试样300±10mm至少3个，23±2℃状态调节，平行平板夹具，力值100—5000N。测试需注意速度恒定、形变精确扣除系统变形、试样对中、3%形变读力值。配套1—10kN传感器、平行平板夹具、大行程、速度可控、软件自动在3%形变读力值算环刚度的万能试验机，有助于提高PE管环刚度测试精度和重复性。