據(jù)統(tǒng)計(jì),在機(jī)械零件失效中大約有80%以上屬于疲勞破壞,而且疲勞破壞前沒有明顯的變形,所以疲勞破壞經(jīng)常造成重大事故,所以對(duì)于軸、齒輪、軸承、葉片、彈簧等承受交變載荷的零件,通過實(shí)驗(yàn)研究材料抗疲勞的性能是有實(shí)際意義的。
疲勞破壞
疲勞破壞是指在遠(yuǎn)低于材料強(qiáng)度極限甚至屈服極限的交變應(yīng)力作用下,材料發(fā)生破壞的現(xiàn)象。材料在循環(huán)應(yīng)力和應(yīng)變作用下,在一處或幾處逐漸產(chǎn)生局部永久性累積損傷,經(jīng)一定循環(huán)次數(shù)產(chǎn)生裂紋或突然發(fā)生完全斷裂的過程。
任何材料都會(huì)發(fā)生疲勞破壞,因此在設(shè)計(jì)及制造零部件及工程結(jié)構(gòu)等時(shí)必須考慮到材料遭受疲勞破壞的時(shí)限,以免造成不必要的財(cái)產(chǎn)損失和人身傷亡事故。
疲勞試驗(yàn)
疲勞試驗(yàn)可以預(yù)測材料或構(gòu)件在交變載荷作用下的疲勞強(qiáng)度,一般該類試驗(yàn)周期較長,所需設(shè)備比較復(fù)雜,但是由于一般的力學(xué)試驗(yàn)如靜力拉伸、硬度和沖擊試驗(yàn),都不能夠提供材料在反復(fù)交變載荷作用下的性能,因此,對(duì)于重要的零構(gòu)件進(jìn)行疲勞試驗(yàn)是必須的。
剛度測試
剛度測試分為靜剛度測試和動(dòng)剛度測試,靜剛度,是結(jié)構(gòu)在特定的靜態(tài)激擾下抵抗變形的能力。動(dòng)剛度,是指結(jié)構(gòu)在特定的動(dòng)態(tài)激擾下抵抗變形的能力,即引起單位振幅所需要的動(dòng)態(tài)力。
測試類型
按控制方向分類:應(yīng)力控制疲勞,應(yīng)變控制疲勞
按受力方向分類:拉-拉疲勞,拉-壓疲勞,壓-壓疲勞
按循環(huán)次數(shù)分類:高周疲勞,低周疲勞
按頻率分類:高頻疲勞,低頻疲勞
按溫度分類:室溫疲勞,低溫疲勞,高溫疲勞,熱疲勞
按測試方法分類:單點(diǎn)疲勞,升降法疲勞,成組法疲勞
常用測試標(biāo)準(zhǔn)
- GB/T 3075-2021金屬材料 疲勞試驗(yàn) 軸向力控制方法
- GB/T 15248-2008金屬材料軸向等幅低循環(huán)疲勞試驗(yàn)方法
- GB/T 35465.1-2017 聚合物基復(fù)合材料疲勞性能測試方法 第1部分:通則
- GB/T 35465.2-2017 聚合物基復(fù)合材料疲勞性能測試方法 第2部分:線性或線性化應(yīng)力壽命(S-N)和應(yīng)變壽命(ε-N)疲勞數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析
- GB/T 35465.3-2017 聚合物基復(fù)合材料疲勞性能測試方法 第3部分:拉-拉疲勞
- GB/T 27595-2011 膠粘劑 結(jié)構(gòu)膠粘劑拉伸剪切疲勞性能的試驗(yàn)方法
- ISO 1099:2017金屬材料 疲勞試驗(yàn) 軸向力控制方法
- ASTM D7791-17塑料單軸疲勞性能的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法
- ISO 13003:2003纖維增強(qiáng)塑料 周期性荷載條件下疲勞特性的測定