【正文】 通常受到綜合型的外機械力作用，不同情況下光纜承受的外作用力不但大小不同，而且類型也不同。綜合各種受力狀態(tài)，可分解為：拉伸、壓扁、沖擊、反復彎曲、扭轉、曲繞、卷繞和振動等八種典型的受力狀態(tài)。光纜機械性能試驗是檢驗光纜產品機械性能是否達到企業(yè)標準或者訂貨合同技術指標要求的檢測試驗，即判斷被檢測光纜產品是否合格的試驗，光纜廠要定期按本廠企業(yè)標準對所生產的各種型號光纜做這種常規(guī)試驗，以便及時判斷所生產的光纜產品質量及質量控制是否存在問題。第二節(jié) 性能測試本章介紹的各種光纜機械性能測試方法，應根據(jù)光纜類型由用戶與廠家共同商定。不同的光纜類型應選擇不同的試驗項目，并非所有的光纜類型都要做所有的項目。合格判據(jù)和試樣數(shù)量等應符合相關的國家標準、行業(yè)標準和產品進網(wǎng)規(guī)定。一、 拉伸1. 目的拉伸的測試方法適用于在規(guī)定的拉力下試驗光纜，以驗證在敷設的光纜中光纖的衰減和光纖伸長應變性能與負載之間的關系。這個方法的初衷是非破壞性的（即施加的拉伸力應在光纜的彈性范圍內）。兩種測試方法為：方法1：測量衰減變化的方法。方法2：確定光纖伸長應變的方法。方法2可以提供現(xiàn)場敷設光纜最大允許拉力和光纜應變安全系數(shù)。兩個方法既可單獨使用，也可以組合使用，應按詳細規(guī)范要求或按用戶和廠方協(xié)商意見進行。2. 試樣試樣應在整盤光纜上進行。在受試光纜的兩端做好光纖端面處理。3. 試驗裝置試驗裝置組成的示例。(1) 方法1：用一臺衰減測量儀來測量衰減變化(2) 方法2：用一臺光纖伸長應變測量儀（詳見光纖伸長測量方法）測量其拉伸應變。抗拉強度測量裝置能夠調節(jié)受試光纜的最小長度。所用的轉向滑輪。負載傳感器的最大負載范圍的最大誤差為3％。仔細地按規(guī)定方法調節(jié)夾持裝置來夾持光纜使之不影響試驗結果。如需要，應提供機械和電氣方法來測量光纜伸長。 拉伸性能測量原理 用轉向滑輪和卡盤的拉伸試驗裝置示例4. 試驗程序試驗應在標準大氣條件下進行。安裝光纜至拉伸設備并保證其固定安全。在拉伸設備和兩端所用的固定光纜的方法是均勻地固定受試光纜，限定住光纜中的所有元件的移動。對多層光纜結構（例如，層絞式光纜），實際上是夾持住光纜各元件（除光纖外），足以獲得衰減變化和/或光纜的最大允許拉伸負載和應變極限。然而，對某些光纜結構（如中心管式）需要通過防止光纖滑動措施才能獲得正確的應變極限值。將拉伸試驗中光纜的光纖連接到測量儀。對方法2（光纖伸長測量方法—差分脈沖時延），在試樣拉伸中要小心不要讓標準光纖長度發(fā)生變化。按有關規(guī)范要求連續(xù)增大拉伸負載至規(guī)定值。記錄衰減變化和/或光纖應變與光纜負載或伸長的函數(shù)關系。對大芯數(shù)光纜，可以采用一臺多路衰減和（或）多路光纖應變測量儀。通常，試驗循環(huán)次數(shù)為一次。試樣的衰減和/或光纖應變不超過相關規(guī)范的要求值。對方法2如果有詳細的規(guī)范要求，應該計算出光纖伸長率與負載，包括去除拉伸負荷后的殘留伸長。光纜伸長率εc和光纖伸長率εf。如果需要，應在光纖應變與拉伸負荷曲線上定義出光纖開始發(fā)生應變處的負荷，即曲線的線性部分與負荷橫坐標軸的相交點。試驗報告中應包括下列內容：光纜長度和受試長度、光纖端面制備狀況、負荷傳感器、注入條件、衰減測量儀用的光纖應變測量裝置、在特定波長的衰減或光纖應變變化與負荷的函數(shù)關系及拉伸速率等。 光纖伸長和光纜伸長與拉伸負荷的函數(shù)關系二、 光纜護套耐磨損1. 目的光纜耐磨損包括兩個涵義：護套的耐磨損和光纜標志的耐磨損。本書光纜耐磨損試驗的目的是確定光纜護套耐磨損。2. 試樣試樣長度按規(guī)定要求，典型的試樣長度為750mm。3. 試驗裝置耐磨損試驗裝置是由一個設計成沿平行光纜縱軸從兩個方向以每分鐘55177。5個循環(huán)的頻率磨擦光纜外表面的長度為10177。1mm的設備組成。一個磨擦沿兩個方向各移動一次構成一個磨損循環(huán)。磨擦刃口應是直徑為按詳細規(guī)范規(guī)定的一個鋼針。一個典型的磨損試驗裝置。 磨損試驗裝置4. 試驗程序試驗應在標準大氣條件下進行。用光纜夾頭將測量長度大約為750mm的光纜試樣牢牢地固定在支撐平臺上。按有關規(guī)范要求給磨擦刃口提供所需的負荷力，而且要避免沖擊光纜。對每個試樣進行四次試驗,每次試驗后試樣向前移動100mm,同時按同一方向旋轉90176。按有關規(guī)范要求的循環(huán)數(shù)試驗后，光纜護套應無磨穿現(xiàn)象出現(xiàn)，而且要保持光纜中光纖的光學連續(xù)性。三、 壓扁1. 目的壓扁試驗的目的是驗證光纜的耐壓能力。2. 試樣光纜試樣長度要保證完成試驗規(guī)定的要求。3. 試驗裝置試驗裝置應能使在平鋼板和可移動鋼板之間的光纜試樣的受試長度為100mm的部分受到均勻的壓力?？梢苿愉摪宓倪吘墤箞A，倒圓的半徑大約為5mm。在鋼板的平面部分不包括邊緣。 壓扁試驗裝置4. 試驗程序將光纜試樣置于兩平鋼板間，防止其側向移動。逐漸施加壓力，以求不產生突然變化。如采用逐步增量方式施加壓力，:1。在不轉動光纜試樣的情況下，壓力應施加在試樣的三個不同的位置，它們的位置間隔應大于500mm。如有規(guī)范要求進行工作條件試驗，可在垂直于試樣方向插入一根或多根鋼棒（直徑為25mm）進行附加或替代試驗。試驗應在標準大氣壓下進行，試驗時應在有關規(guī)范中規(guī)定最大壓扁力、允許的短暫壓扁力和長期壓扁力。通常，試驗施加負荷的持續(xù)時間至少為1min。如有要求應在加載下測量試樣的附加衰減，卸載5min后，測量試樣衰減變化。試驗合格判斷依據(jù)應詳細規(guī)定。典型的破壞形式包括：光纜中光纖喪失光學連續(xù)性，光傳輸性能惡化或光纜遭受到物理損傷。 壓扁力與附加衰減的變化曲線四、 沖擊1. 目的沖擊試驗的目的是驗證光纜耐沖擊能力。2. 試樣光纜試樣長度要保證完成試驗規(guī)定的要求，當只對光纜試樣物理損壞進行判定時，試樣長度為1m（如小直徑的軟跳線光纜或雙芯光纜）至5m（大直徑光纜）。如要進行光纜光學性能測量時則要求的光纜試樣長度較長。光纜試樣和每端連接一個連接器或者采用一種典型的方法，將光纖、護套和加強件夾持在一起，如沖擊裝置上的夾具合適，試樣就不受上述限制。3. 試驗裝置試驗裝置將使沖擊作用到固定在一個鋼基座平臺上的光纜試樣上。對只需一次或幾次沖擊的試驗，所選用的合適試驗裝置。 幾次沖擊試驗裝置沖擊試驗裝置將重物以垂直落體方式使沖擊力傳遞到受試光纜試樣的一個中間鋼件上。當需要進行重復沖擊（即沖擊數(shù)大于5次）試驗時，選用的是更為實用的沖擊試驗裝置。通過落錘可實現(xiàn)重復沖擊。通常，沖擊速率約為2秒一個循環(huán)。與試樣接觸的沖擊表面應為圓形。它即可是半球形()又可是圓柱形()。沖擊件表面半徑R應為300mm。試驗裝置應包括光學性能測試設備，按規(guī)范要求對試樣進行衰減變化的測量。 重復沖擊試驗裝置 沖擊件表面形狀4. 試驗程序試驗是在標準大氣壓條件下進行。如需要，光纜試樣應在標準大氣壓條件下預處理24h。沖擊試驗規(guī)范中應規(guī)定沖擊次數(shù)、沖擊速率和在試樣上的沖擊位置。試驗合格判據(jù)應按有關規(guī)范內容進行。典型的試樣失效形式包括：光纜中光纖喪失光學連續(xù)性、光傳輸性能降低或光纜物理損傷、。 沖擊試驗的光纖附加衰減五、 反復彎曲1. 目的反復彎曲試驗的目的是驗證光纜經(jīng)受反復彎曲的能力。2. 試樣試樣長度應滿足試驗規(guī)定的要求。當只鑒別光纜試樣物理損傷時，試樣長度為1m（例如，小直徑的軟跳線光纜或雙芯光纜）至5m（如大直徑光纜）。如要進行光學性能測量時，所需要的試樣長度會更長。光纜試樣的每端應與連接器連接，或以一種典型的方法將光纖、護套和加強件夾持在一起。如果彎曲裝置上的夾具合適，試樣長度不受上述條件限制。3. 試驗裝置試驗裝置允許試樣左右往復彎曲角度達180176。試樣的兩個極根位置為試樣的兩個垂直邊彎成90176。與此同時，試樣受到一個拉伸負荷。光纜反復彎曲試驗裝置。對帶有連接器的光纜反復彎曲試驗裝置。 光纜反復彎曲試驗裝置 帶連接器的光纜反復彎曲試驗裝置試驗裝置應具有一可調節(jié)的夾具或固定件來牢牢地夾住光纜試樣，以求試驗中不壓住光纖或引起光衰減。對帶有連接器的光纜，可用連接器將試樣光纜固定到彎曲臂上。試驗裝置應具有循環(huán)能力，將試樣由垂直位置移至右端極限位置。然后擺動彎曲到左端極限位置，再返回到原始的垂直位置構成一個循環(huán)。通常，彎曲速率為2秒一個循環(huán)。如有必要，試驗裝置應包括光傳輸性能測試設備來測量受試光纜中光纖的光衰減變化。4. 試驗程序試驗應在標準大氣壓條件下進行，試驗程序分為六個步驟實施。(1) 將光纜試樣在標準大氣壓下預處理24h；(2) 將試樣固定在試驗裝置上，；(3) 按規(guī)范要求對試樣施加重物；(4) 建立測量合格判據(jù)的基準值；(5) 按規(guī)范規(guī)定的循環(huán)次數(shù)進行反復彎曲；(6) 進行合格判據(jù)參數(shù)測量，如需要，將試樣從試驗裝置上取下進行外觀檢查。試驗合格判據(jù)應在規(guī)范要求內，典型的試驗失效形式包括：受試光纜中光纖喪失光學連接性、光傳輸性能下降或光纜受到物理損傷。六、 扭轉1. 目的扭轉試驗旨在確定光纜抗機械扭轉的能力。本試驗的目的一是當光纜護套受到扭轉外力作用時，測量光纖的光功率變化；二是判定當扭轉外力作用時，光纜發(fā)生物理損傷的可能性。2. 試樣光纜試樣的總長度應確保其夾持和扭轉要求，且能滿足按規(guī)范要求進行光傳輸性能測量的長度。3. 試驗裝置扭轉試驗裝置主要由兩個光纜夾頭組成。一個固定夾頭和一個轉動夾頭作為夾持用。兩個夾頭之間的距離是可調的。轉動夾頭與合適的轉動裝置（如一扭轉柄）相連接。所用的夾頭支架、夾具或扭轉裝置應允許與光纜試樣兩端相連接，以便進行必要的傳輸性能試驗。一些典型的光纜扭轉試驗裝置，、。 光纜扭轉試驗裝置 施加拉伸力的光纜扭轉試驗裝置 施加拉伸的替代光纜扭轉試驗裝置光纜夾頭應具有下列功能：(1) 夾頭應緊緊夾住光纜周圍，以防止光纜在夾頭中移動。(2) 夾頭牢固地夾持光纜呈直線。(3) 夾頭既不會由夾頭內緣對光纜產生局部扭轉損傷，又不會在光纜上造成壓力局部集中。(4) 夾持過程中不會使試樣中產生任何明顯或精確到可測的衰減增加。如果規(guī)范要求試樣由彎曲變直，在夾頭處加上重物或合適的負載裝置使光纜受到拉伸負荷。正如具體規(guī)范要求，試驗裝置包括光傳輸性能測量設備來測量整個測試過程中光纜中光纖的光傳輸性能變化。4. 試驗程序夾在試驗裝置中的試樣受試長度應滿足具體規(guī)范要求。小心確保試樣不受到初始應力，除非需要進行扭轉操作外，在整個試驗中注意不要移動或擾動兩端。盡最大可能減小試樣垂度（）或與直線的垂直偏差（）。如果具體規(guī)范要求測量光傳輸性能變化，所測的試樣應不受力，比較夾持后的測量結果，以保證夾持不會明顯地降低光纜光傳輸性能。除非另有要求，通過支撐試驗長度或對處在兩夾頭之間光纜試樣施加拉力使試樣垂度和彎曲得更小。如需要，按具體規(guī)范的要求施加拉力使試樣呈直線狀。施加拉力的數(shù)值。 施加的拉力標稱光纜直徑范圍 mm最小負載 N≤15～25～40～45～50～55～65～70≥75如具體試驗規(guī)范要求測定光傳輸性能變化，應在光纜試樣夾好且施加拉力負載后測量試樣光纜中光纖的光輸出功率。旋轉活動夾頭的方法如下：順時針旋轉180176。返回起始位置，反時針旋轉180176。返回起始位置。四個旋轉運動構成一個循環(huán)。除非另有規(guī)定，每個循環(huán)應在1min內完成，總的循環(huán)數(shù)為10。在最后一個（即第十個）循環(huán)過程中，為確定光纜中傳輸光纖數(shù)要使試樣光纜順時針旋轉180176。，反時針旋轉180176。在最后一個循環(huán)完成后，光纜不轉動。完成合格判據(jù)參數(shù)測量。讓試樣至少靜止5min。如果需要，將試樣從試驗裝置上取下進行目視檢查。被測試樣的合格判據(jù)應在具體的規(guī)范中予以闡述。典型的損傷形式為：喪失光學連續(xù)性、光纖損耗增加和光纜護套組件損壞。七、 曲撓1. 目的曲撓試驗的目的是確定光纜在服役（如電梯光纜）中耐反復曲撓的能力。2. 試樣試樣應終接在一連接器的兩端或以一種典型的方式將光纖、護套和加強件夾持在一起。試樣長度應滿足完成試驗的規(guī)定要求。3. 試驗裝置曲撓試驗所用的試驗裝置。裝置中的各滑輪，對圓形光纜，滑輪凹槽為半圓形；對扁平形光纜，滑輪凹槽為扁平形。固定限位夾頭，通過拖架往復移動由拖架上的重物來始終對試樣施加拉伸。 曲撓試驗裝置4. 試驗程序試驗后在標準大氣壓條件下進行。試樣應通過滑輪拉緊。試樣每端都加載重物。重物的質量和滑輪的直徑應在規(guī)范中規(guī)定。應具體規(guī)定要求的循環(huán)次數(shù)，對光纜試樣進行曲撓。一個循環(huán)的定義為：拖架離開起始位置移動到往復運動一端，再反向移動到往復運動的另一端回到起始位置。在有關規(guī)定中應對試驗的合格判據(jù)提出要求。典型損壞形式包括：喪失光學連續(xù)性、光傳輸性能降低或光纜物理損傷。試驗規(guī)范中應規(guī)定出：滑輪的直徑、重物質量和循環(huán)次數(shù)。八、 彎折1. 目的彎折試驗的目的是確定光纜由彎折成一個圈開始縮小至最小圈的直徑。2. 試樣試樣光纜長度應滿足試驗規(guī)定的要求。3. 試驗裝置。即無需具體的試驗裝置。4. 試驗程序(1)。雙手將試樣光纜彎成一個圈，(2)慢慢拉光纜試樣兩端使彎折圈直徑開始縮小。位于彎折圈底部的力應作用在同一平面上。試驗應在標準大氣條件下進行。(3)為彎折出現(xiàn)。 彎折試驗九、 彎曲1. 目的彎曲試驗的目的是確定光纜或光纜元件耐圍繞試驗圓柱心軸彎曲的能力。2. 試樣試樣的兩端應進行端接，典型的方法是將光纖、護套和加強件夾在一起。3. 試驗裝置一個圓柱心軸裝置能使試樣圍繞圓柱心軸切向密密地纏繞成螺旋狀。4. 試驗程序可從下述的兩個試驗程序中任選一個進行試驗。每個試驗程序的具體規(guī)范分述如下：(1) 試驗程序1試樣應以均勻速率圍繞圓柱心軸切向密密地纏繞成螺旋狀。施加足夠的張力來確保試樣緊緊纏繞到圓柱心軸