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疲勞試驗機的概述及試驗方法

更新時間:2019-07-05  瀏覽次數

疲勞試驗機的概述及試驗方法

疲勞試驗機用於進行測定金屬、合金材料及其構件(如操作關節、固接件、螺旋運動件等)在室溫狀態下的拉伸、壓縮或拉壓交變負荷的疲勞特性、疲勞壽命、預製裂紋及裂紋擴展試驗。高頻疲勞試驗機在配備相應試驗夾具後,可進行正弦載荷下的三點彎曲試驗、四點彎曲試驗、薄板材拉伸試驗、厚板材拉伸試驗、強化鋼條拉伸試驗、鏈條拉伸試驗、固接件試驗、連杆試驗、扭轉疲勞試驗、彎扭複合疲勞試驗、交互彎曲疲勞試驗、CT試驗、CCT試驗、齒輪疲勞試驗等。

疲勞試驗機的概述及試驗方法

疲勞試驗是指通過金屬材料實驗測定金屬材料的σ-1,繪製材料的S-N曲線,進而觀察疲勞破壞現象和斷口特征,進而學會對稱循環下測定金屬材料疲勞極限的方法。檢測設備一般有疲勞試驗機和遊標卡尺。

在足夠大的交變應力作用下,於金屬構件外形突變或表麵刻痕或內部缺陷等部位,都可能因較大的應力集中引發微觀裂紋。

分散的微觀裂紋經過集結溝通將形成宏觀裂紋。已形成的宏觀裂紋逐漸緩慢地擴展,構件橫截麵逐步削弱,當達到一定限度時,構件會突然斷裂。金屬因交變應力引起的上述失效現象,稱為金屬的疲勞。

疲勞試驗機靜載下塑性性能很好的材料,當承受交變應力時,往往在應力低於屈服極限沒有明顯塑性變形的情況下,突然斷裂。疲勞斷口明顯地分為兩個區域:較為光滑的裂紋擴展區和較為粗糙的斷裂區。

裂紋形成後,交變應力使裂紋的兩側時而張開時而閉合,相互擠壓反複研磨,光滑區就是這樣形成的。載荷的間斷和大小的變化,在光滑區留下多條裂紋前沿線。

疲勞試驗機至於粗糙的斷裂區,則是最後突然斷裂形成的。統計數據表明,機械零件的失效,約有70%左右是疲勞引起的,而且造成的事故大多數是災難性的。因此,通過實驗研究金屬材料抗疲勞的性能是有實際意義的。

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