疲勞壽命測試

疲勞破壞:材料力學(xué)是根據靜力試驗來确定材料的機械性能(néng)(比如彈性極限、屈服極限、強度極限)的,這些機械性能(néng)沒有(yǒu)充分(fēn)反映材料在交變載荷作(zuò)用(yòng)下的特性。因此,在交變載荷作(zuò)用(yòng)下工(gōng)作(zuò)的零件和構件,如果還是按靜載荷去設計,在使用(yòng)過程中(zhōng)往往就會發生突如其來的破壞。

1.疲勞壽命測試原因:

在載荷下進行試驗以提供材料或零部件的某種疲勞數據的試驗稱為(wèi)疲勞試驗。疲勞試驗按失效循環次數可(kě)分(fēn)為(wèi)高周疲勞試驗和低周疲勞試驗。高周疲勞試驗以應力為(wèi)基本控制參數,低周疲勞試驗以應變為(wèi)基本控制參數。疲勞試驗按載荷和環境可(kě)分(fēn)為(wèi)室溫疲勞試驗、高溫疲勞試驗、低溫疲勞試驗、熱疲勞試驗、腐蝕疲勞試驗、接觸疲勞試驗和沖擊疲勞試驗。

2.疲勞試驗方法A:

單點疲勞試驗法适用(yòng)于金屬材料構件在室溫、高溫或腐蝕空氣中(zhōng)旋轉彎曲載荷條件下服役的情況。

試驗設備:彎曲疲勞試驗機、抗壓試驗機。

試樣要求:(1)試樣數量為(wèi)8~10根;試樣尺寸要求最小(xiǎo)截面直徑d一般取6,7.8,9mm,偏差小(xiǎo)于0.005d。

3.疲勞試驗過程:

(1)安(ān)裝(zhuāng)試樣;(2施加載荷P(一般是根據材料的抗拉強計算出應該施加的載荷大小(xiǎo)P),第1根試樣的最大應力約為(wèi)σ1=(0.6~0.7)σb;(3)試樣斷裂後記下壽命N1,取下試樣描繪疲勞斷口的特征;(4)取另一試樣使其最大應力σ2=(0.40~0.45)σb,重複步驟①到③測得疲勞壽命N2,若N2<107次,則應降低應力再重複步驟①到③,直至N2>107次;(5)在σ1與σ2之間插入4個等差應力水平,分(fēn)别為(wèi)σ3,σ4,σ5,σ6,逐級遞減進行以上試驗,相應的壽命分(fēn)别為(wèi)N3,N4,N5,N6。

數據處理(lǐ):當N6<107次,疲勞極限在σ2與σ6之間,這時取σ7=1/2(σ2+σ6)再進行試驗;當N6>107次,取σ7=1/2(σ5+σ6)再進行試驗。

4.疲勞測試範圍:

閥門、接頭、壓力表、傳感器、儀器儀表、連接件,以及汽車(chē)配件等。



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