工程中很多機(jī)件和構(gòu)件都是在變動(dòng)載荷下工作，如曲軸、連桿、齒輪、彈簧、輥?zhàn)?、葉片及橋梁等，其失效形式主要是疲勞斷裂。
疲勞是指機(jī)件和構(gòu)件在服役過(guò)程中，由于承受變動(dòng)載荷而導(dǎo)致裂紋萌生和擴(kuò)展以致斷裂失效的全過(guò)程。變動(dòng)載荷是引起疲勞破壞的外力，是指載荷大小甚至方向均隨時(shí)間變化的載荷，其在單位面積上的平均值為變動(dòng)應(yīng)力。變動(dòng)應(yīng)力分為循環(huán)應(yīng)力和無(wú)規(guī)則隨機(jī)變動(dòng)應(yīng)力。循環(huán)應(yīng)力的波形有正弦波、矩形波和三角形波等。
工程中很多機(jī)件和構(gòu)件都是在變動(dòng)載荷下工作，如曲軸、連桿、齒輪、彈簧、輥?zhàn)?、葉片及橋梁等，其失效形式主要是疲勞斷裂。
疲勞是指機(jī)件和構(gòu)件在服役過(guò)程中，由于承受變動(dòng)載荷而導(dǎo)致裂紋萌生和擴(kuò)展以致斷裂失效的全過(guò)程。變動(dòng)載荷是引起疲勞破壞的外力，是指載荷大小甚至方向均隨時(shí)間變化的載荷，其在單位面積上的平均值為變動(dòng)應(yīng)力。變動(dòng)應(yīng)力分為循環(huán)應(yīng)力和無(wú)規(guī)則隨機(jī)變動(dòng)應(yīng)力。循環(huán)應(yīng)力的波形有正弦波、矩形波和三角形波等。
檢測(cè)分類(lèi) | 檢測(cè)項(xiàng)目 |
應(yīng)力分類(lèi) | 高周疲勞試驗(yàn)，低周疲勞試驗(yàn) |
溫度分類(lèi) | 室溫疲勞，低溫疲勞，高溫疲勞，熱疲勞 |
環(huán)境分類(lèi) | 腐蝕疲勞，接觸疲勞，微動(dòng)磨損疲勞 |
加載方式 | 抗壓疲勞，彎曲疲勞，旋轉(zhuǎn)疲勞，三點(diǎn)彎曲疲勞，四點(diǎn)彎曲疲勞，懸臂彎曲疲勞，扭曲疲勞，復(fù)合應(yīng)力疲勞等 |
其它檢測(cè)項(xiàng)目 | SN曲線，拉伸強(qiáng)度，彎曲強(qiáng)度，抗折強(qiáng)度，壓縮強(qiáng)度，硬度，外觀，剛度，沖擊摩擦等 |
閥門(mén)、蝶閥 | 疲勞冷熱循環(huán) |
球形鑄件 | 疲勞測(cè)試 |
鋁合金材料（汽缸體毛胚） | 材料S-N疲勞曲線 |
船用設(shè)備螺栓 | 振動(dòng)疲勞試驗(yàn) |
成品鋼帶 | 拉伸疲勞，不同參數(shù)，8000N~5000 |
軸承、鋼筋 | 疲勞試驗(yàn) |
彈簧 | 疲勞試驗(yàn) |
涉及標(biāo)準(zhǔn) | GB/T 3075-2008、GB/T 26076-2010、GB/T15248-2008、GB/T 26077-2010、GB/T 13682-1992、GB/T 21839-2008、GB/T 25835-2010、GB/T 17101-2008、GB/T 4161-2007、GB/T 6398-2017、GB/T 4337-2015、HB 5287-1996、HB 5142-1996、HB 5152-1996、HB 5153-1996、GJB 715.9-1990、GJB 715.30A-2002(K)、NASM 1312-21-2012、NASM 1312-11-2017、 ISO 1099-2017、ISO 12737-2010、 ISO 3800:1993、ISO 1143-2010、ASTM F466-15、ASTM E606/E606M-2012、ASTM E399-17、ASTM E647-2015 ASTM B645-10 (2015) ASTM E2714-13、CJ3077-1998 |
疲勞的特點(diǎn)：疲勞是具有壽命的斷裂，其斷裂應(yīng)力水平往往低于材料抗拉強(qiáng)度，甚至低于屈服強(qiáng)度；疲勞是脆性斷裂（突發(fā)性）；對(duì)缺陷（缺口、裂紋及組織缺陷）十分敏感。
在載荷下進(jìn)行試驗(yàn)以提供材料或零部件的某種疲勞數(shù)據(jù)的試驗(yàn)稱(chēng)為疲勞試驗(yàn)。疲勞試驗(yàn)按失效循環(huán)次數(shù)可分為高周疲勞試驗(yàn)和低周疲勞試驗(yàn)。高周疲勞試驗(yàn)以應(yīng)力為基本控制參數(shù)，低周疲勞試驗(yàn)以應(yīng)變?yōu)榛究刂茀?shù)。疲勞試驗(yàn)按載荷和環(huán)境可分為室溫疲勞試驗(yàn)、高溫疲勞試驗(yàn)、低溫疲勞試驗(yàn)、熱疲勞試驗(yàn)、腐蝕疲勞試驗(yàn)、接觸疲勞試驗(yàn)和沖擊疲勞試驗(yàn)。
常用試驗(yàn)方法及其特點(diǎn)
單點(diǎn)疲勞試驗(yàn)法
單點(diǎn)疲勞試驗(yàn)法適用于金屬材料構(gòu)件在室溫、高溫或腐蝕空氣中旋轉(zhuǎn)彎曲載荷條件下服役的情況。
試樣要求：（1）試樣數(shù)量為8 ~ 10根；試樣尺寸要求最小截面直徑d一般取6，7，8，9mm，偏差小于0.005d。
升降法疲勞試驗(yàn)
升降法疲勞試驗(yàn)主要用于測(cè)定中、長(zhǎng)壽命區(qū)材料或結(jié)構(gòu)疲勞強(qiáng)度的隨機(jī)特性。在常規(guī)疲勞試驗(yàn)方法測(cè)定疲勞強(qiáng)度的基礎(chǔ)上或在指定壽命的材料或結(jié)構(gòu)的疲勞強(qiáng)度無(wú)法通過(guò)試驗(yàn)直接測(cè)定的情況下，一般采用升降法疲勞試驗(yàn)間接測(cè)定疲勞強(qiáng)度。
（試樣數(shù)量：約16根）
高頻振動(dòng)疲勞試驗(yàn)法
高頻振動(dòng)試驗(yàn)利用試驗(yàn)器材產(chǎn)生含有循環(huán)載荷頻率為1000Hz左右特性的交變慣性力作用于疲勞試樣上，可以滿(mǎn)足在高頻、低幅、高循環(huán)環(huán)境條件下服役金屬材料的疲勞性能研究。高頻振動(dòng)試驗(yàn)主要用于軍民機(jī)械工程的需要。
試樣要求：試樣形狀同單點(diǎn)疲勞試樣相同；試樣材料一般選用高強(qiáng)度鋼。
超聲波疲勞試驗(yàn)
超聲法疲勞試驗(yàn)是一種加速共振式的疲勞試驗(yàn)方法，其測(cè)試頻率（20kHz）遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)常規(guī)疲勞測(cè)試頻率（小于200Hz）。超聲法疲勞試驗(yàn)一般用于超高周疲勞試驗(yàn)，主要針對(duì)109以上周次疲勞試驗(yàn)。
試樣分為拉壓試樣和三點(diǎn)彎曲試樣。
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