應力控製高周疲勞試驗
發布時間:2022-03-30

公司名稱:廣州市安普檢測技術服務有限公司www.6kmwv.cn

       在(zai)某(mou)點(dian)或(huo)某(mou)些(xie)點(dian)承(cheng)受(shou)擾(rao)動(dong)應(ying)力(li),且(qie)在(zai)足(zu)夠(gou)多(duo)的(de)循(xun)環(huan)擾(rao)動(dong)作(zuo)用(yong)之(zhi)後(hou)形(xing)成(cheng)裂(lie)紋(wen)或(huo)完(wan)全(quan)斷(duan)裂(lie)的(de)材(cai)料(liao)中(zhong)所(suo)發(fa)生(sheng)的(de)局(ju)部(bu)永(yong)久(jiu)結(jie)構(gou)變(bian)化(hua)的(de)發(fa)展(zhan)過(guo)程(cheng),稱(cheng)為(wei)疲(pi)勞(lao)。所(suo)謂(wei)擾(rao)動(dong)應(ying)力(li),是(shi)指(zhi)隨(sui)時(shi)間(jian)變(bian)化(hua)的(de)應(ying)力(li)。更(geng)一(yi)般(ban)地(di),也(ye)可(ke)稱(cheng)之(zhi)為(wei)擾(rao)動(dong)載(zai)荷(he),載(zai)荷(he)可(ke)以(yi)是(shi)力(li)、應力、應變、位移等。應力控製疲勞試驗,又稱為高周疲勞試驗。       

       高周疲勞(high-cycle fatigue)是指材料在低於其屈服強度的循環應力作用下,經10000-100000 以上循環次數而產生的疲勞。高周疲勞的特點是作用於零件或構件的應力水平較低。如彈簧、傳動軸等零件或構件的疲勞即屬此類。

(高周疲勞試驗機)

       利用高周疲勞試驗機,對小型試樣在變動載荷(應力)試shi驗yan時shi,這zhe種zhong疲pi勞lao中zhong所suo施shi加jia的de交jiao變bian應ying力li水shui平ping都dou處chu於yu彈dan性xing變bian形xing範fan圍wei內nei,所suo以yi從cong理li論lun上shang講jiang,試shi驗yan中zhong既ji可ke以yi控kong製zhi應ying力li,也ye可ke以yi控kong製zhi應ying變bian,但dan在zai試shi驗yan方fang法fa上shang控kong製zhi應ying力li要yao比bi控kong製zhi應ying變bian容rong易yi得de多duo。因yin此ci,高gao周zhou疲pi勞lao試shi驗yan都dou是shi在zai控kong製zhi應ying力li條tiao件jian下xia進jin行xing的de,並bing以yi材cai料liao最zui大da應ying力li或huo應ying力li振zhen幅fu和he循xun環huan斷duan裂lie壽shou命ming的de關guan係xi(即S—N曲線)和疲勞極限作為疲勞抗力的特性和指標。在S-N曲線上對應於壽命N的應力,稱為壽命為N循環的疲勞強度(fatigue strength),記作SN。

壽命N趨於無窮大時所對應的應力S的極限值 Sf,稱為材料的疲勞極限(endurance limit )。

P-S-N曲線:概率-應力水平-壽命曲線,可以提供特定置信度下疲勞極限的下限,用於安全壽命的估算相對合理。 

舉例說明:

鎂(Mg)、鋁(Al)和鈦(Ti)等輕金屬合金由於其重量輕、強度和剛度相對較高,在此類結構構件的設計中發揮著越來越重要的作用。在航空航天、汽車、交通運輸和海上工業等許多工程應用中,這些合金經常被用來製造結構部件。

(航空鋁梁-圖片來自於百度百家號)

(金屬疲勞導致的斷裂-圖片來自於百度百家號)

       這些結構部件經曆了較長的載荷曆史,也被稱為10的6次方和10的8次方範圍內的高周疲勞(HCF)和10的8次方和10的10次方範圍內的超高周疲勞(VHCF)。HCF和VHCF機製的長壽命周期是這些行業的關鍵設計標準。由於HCF和VHCF失shi效xiao會hui影ying響xiang由you這zhe些xie合he金jin製zhi成cheng的de機ji器qi係xi統tong的de安an全quan性xing,可ke靠kao性xing,準zhun備bei就jiu緒xu性xing和he支zhi持chi成cheng本ben,因yin此ci對dui耐nai疲pi勞lao性xing的de基ji本ben了le解jie,以yi及ji針zhen對dui高gao周zhou疲pi勞lao狀zhuang態tai的de潛qian在zai預yu防fang策ce略lve至zhi關guan重zhong要yao。

常用標準:

國標

1.GB/T 3075 金屬軸向疲勞試驗方法;

2.GB-T 26076-2010 金屬薄板(帶)軸向力控製疲勞試驗方法;

3.GB/T 24176 金屬材料疲勞試驗數據統計方案與分析方法;

4.GB/T 4161-2007 金屬材料平麵應變斷裂韌度KIC試驗方法;

美標

ASTM D3479拉伸疲勞試驗方法;

ASTM D7615開孔拉/壓疲勞試驗方法;

ASTM 1290測量裂縫尖端開口位移(CTOD)裂縫韌性的試驗方法;

公司介紹:

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