近日，針對深海探測、油氣開采等領(lǐng)域特種材料的環(huán)境測試需求，一款可適配超高壓環(huán)境的 U 型錯動彎折試驗機(jī)完成技術(shù)驗收。該設(shè)備能在 0-100MPa 高壓環(huán)境下實現(xiàn)材料 “彎折 + 錯動" 復(fù)合力學(xué)性能測試，特種材料在超高壓動態(tài)力學(xué)評估領(lǐng)域的設(shè)備空白，為深海電纜、高壓密封件等關(guān)鍵部件的可靠性驗證提供了核心工具。

在測試功能上，設(shè)備實現(xiàn)了超高壓與復(fù)合應(yīng)力場的精準(zhǔn)耦合。通過集成的高壓泵組與壓力控制系統(tǒng)，可模擬 0-100MPa 的壓力環(huán)境（精度 ±0.5MPa），并與彎折、錯動動作協(xié)同運(yùn)行，復(fù)現(xiàn)深海管道在洋流沖擊下的 “壓力 + 彎折 + 偏移" 復(fù)合受力狀態(tài)。針對深海用聚酰亞胺電纜護(hù)套的測試顯示，設(shè)備能精準(zhǔn)捕捉材料在 50MPa 壓力、90° 彎折與 10mm 錯動復(fù)合作用下的微觀裂紋萌生過程，這一特性是傳統(tǒng)常壓設(shè)備無法模擬的。

特種材料測試的核心難點(diǎn)在于環(huán)境下的參數(shù)穩(wěn)定性控制。該設(shè)備采用多閉環(huán)控制算法，將高壓環(huán)境下的溫度波動控制在 ±0.3℃，避免溫度變化對材料力學(xué)性能的干擾；錯動速率（0.1-5mm/s）和彎折頻率（0.1-10Hz）可獨(dú)立調(diào)節(jié)，滿足不同材料的動態(tài)響應(yīng)測試需求。中國海洋大學(xué)深海材料實驗室的測試數(shù)據(jù)顯示，使用該設(shè)備對深海耐壓軟管進(jìn)行 10 萬次循環(huán)測試后，其力學(xué)性能衰減曲線與實際深海服役 3 年的樣品吻合度達(dá) 91%，遠(yuǎn)超傳統(tǒng)測試方法 65% 的吻合度水平。

研發(fā)團(tuán)隊負(fù)責(zé)人表示，設(shè)備已通過國家計量高壓環(huán)境性能校準(zhǔn)，各項指標(biāo)達(dá)到國際水平。

目前，設(shè)備已交付中海油研究總院，用于深海臍帶纜的全生命周期力學(xué)性能評估。后續(xù)將基于該設(shè)備建立特種材料超高壓力學(xué)性能數(shù)據(jù)庫，納入深海鈦合金、高壓密封橡膠等 12 類材料的測試數(shù)據(jù)，助力制定行業(yè)測試標(biāo)準(zhǔn)。