如图3.14所示，将样管安装在扭转试验机上。使用法兰和螺钉将钢带管的接头分别固定在试验机的两个端头上面，保证端头和接头之间不会产生滑移。为了使扭转角均匀和垂直地施加，小心调整样管位置，确保每个样管的轴向和试验机的端头中心处于一条直线上。在所有准备步骤都完成后，在试件表皮上用记号笔画上4条直线和9条环形线，这样可以比较方便地观察扭转角施加后的变形情况。
试验机启动后，将各项参数归零，扭转速度调整为6°/min。端头的扭转方向和最外层钢带的缠绕方向相反，即扭转方向为逆时针方向。当扭转角随着时间逐渐增加时，样管随试验机的一个端头扭转，不久后外层HDPE的表面上会出现一些钢带印痕。4条表皮上面的直线表明钢带管逐渐出现变形，但是环形线几乎还是和直线保持垂直，这表明在扭转过程中截面一直保持平截面。随着扭转角的继续增加，有效段的样管表面出现了一些剧烈的麻花形扭转变形，如图3.15所示。在加载过程中，管内出现了沉闷和空旷的声音，这可能是由于管内钢带变形导致的。当加载结束后，切下一段最外层的HDPE，仔细观察最外层钢带变形情况。如图3.16所示，可以看到最外层钢带和其他层钢带出现了轻微的分离现象。这是因为外层钢带的缠绕方向和端头的扭转方向是相反的，从而导致了钢带的反向剥离。
图3.15 样管屈曲后的形状
图3.16 最外层钢带的变形
图3.17 三个样管的扭矩-扭转角曲线(www.xing528.com)
图3.17为各个样管的扭矩-扭转角试验曲线，可以看出各条曲线吻合很好。样管在制作过程中，钢带之间会不可避免地产生一些间隙，刚开始加载时，这些间隙慢慢消失，钢带之间逐渐互相接触，因此曲线的斜率慢慢增加。在这之后，扭矩随着扭转角的增大而逐渐增大，并且曲线基本保持直线趋势。如图所示，当扭矩增加到最高点后会突然下降，最大扭矩和对应的扭转角分别认为是样管的失效扭矩和失效扭转角。
表3.3给出了三个样管的失效扭矩和失效扭转角。平均失效扭矩和平均失效扭转角分别为3 005.318 N·m和0.765 rad。最大失效扭矩和最小失效扭矩之间的误差为1.9%，最大失效扭转角和最小失效扭转角之间的误差为7.8%。这些微小的误差说明了本试验的可行性。
表3.3 失效扭矩和失效扭转角
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