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材料疲勞試驗(yàn)方法

疲勞試驗(yàn)可以預(yù)測(cè)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。

MTS 810

金屬材料疲勞試驗(yàn)的一些常用試驗(yàn)方法通常包括單點(diǎn)疲勞試驗(yàn)法、升降法、高頻振動(dòng)試驗(yàn)法、超聲疲勞試驗(yàn)法、紅外熱像技術(shù)疲勞試驗(yàn)方法等。

>>>>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。該種方法在試樣數(shù)量受限制的情況下，可近似測(cè)定疲勞曲線并粗略估計(jì)疲勞極限。試驗(yàn)所需的疲勞試驗(yàn)機(jī)一般為彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)和拉壓試驗(yàn)機(jī)。

>>>>升降法疲勞試驗(yàn)

升降法疲勞試驗(yàn)是獲得金屬材料或結(jié)構(gòu)疲勞極限的一種比較常用而又精確的方法，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)度無法通過試驗(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。

主要用于測(cè)定中、長壽命區(qū)材料或結(jié)構(gòu)疲勞強(qiáng)度的隨機(jī)特性。所需試驗(yàn)機(jī)一般為拉壓疲勞試驗(yàn)機(jī)。

>>>>高頻振動(dòng)疲勞試驗(yàn)法

常規(guī)疲勞試驗(yàn)中交變載荷的頻率一般低于200Hz，無法精確測(cè)得一些零件在高頻環(huán)境狀態(tài)下的疲勞損傷。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。試驗(yàn)裝置通常包括：控制儀、電荷適配器、功率放大器、加速度計(jì)、振動(dòng)臺(tái)等。

>>>>超聲法疲勞試驗(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)超過常規(guī)疲勞測(cè)試頻率（小于200Hz）。超聲疲勞試驗(yàn)可以在不同載荷特征、不同環(huán)境和溫度等條件下進(jìn)行，為疲勞研究提供了一個(gè)很好的手段。超聲疲勞試驗(yàn)一般用于超高周疲勞試驗(yàn)，主要針對(duì)10^9以上周次疲勞試驗(yàn)。高周疲勞時(shí)，材料宏觀上主要表現(xiàn)為彈性的，所以在損傷本構(gòu)關(guān)系中采用應(yīng)力、應(yīng)變等參量的彈性關(guān)系處理，而不涉及微塑性。

>>>>紅外熱像技術(shù)疲勞試驗(yàn)方法

為縮短試驗(yàn)時(shí)間、減少試驗(yàn)成本，能量方法成為疲勞試驗(yàn)研究的重要方法之一。金屬材料的疲勞是一個(gè)耗散能量的過程，而溫度變化則是研究疲勞過程能量耗散極為重要的參量。

紅外熱像技術(shù)是一種波長轉(zhuǎn)換技術(shù)，即將目標(biāo)的熱輻射轉(zhuǎn)換為可見光的技術(shù)，利用目標(biāo)自身各部分熱輻射的差異獲取二維可視圖像，用計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)和紅外測(cè)溫標(biāo)定技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)物體表面溫度場(chǎng)分布的顯示、分析和精確測(cè)量。試驗(yàn)所用材料通常為表面鍍鋅、經(jīng)過正火處理的金屬材料，為增大金屬表面的比輻射率，試驗(yàn)時(shí)通常在試樣表面涂上很薄的一層紅外透射涂料。

疲勞斷裂試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

1、金屬材料疲勞、斷裂試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

(1) ASTM 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

ASTM E739 線性或線性化應(yīng)力-壽命(S-N)和應(yīng)變-壽命(e-N)

ASTM E647 疲勞裂紋擴(kuò)展速率試驗(yàn)方法

ASTM E468 Standard Practice for Presentation of Constant Amplitude Fatigue Test Results for metallic Materials

ASTM E466 金屬材料力控制恒幅軸向疲勞試驗(yàn)方法

ASTM E399 Standard Test Method for Linear-Elastic Plane-Strain Fracture Toughness of metallic Material

ASTM E561 Standard Test Method for K-R Curve Determination

ASTM E740 Standard Practice for Fracture Testing with Surface-Crack Tension Specimens

ASTM E1152 Standard Test Method for determining J-R Curves

ASTM E1820 Standard Test Method for Measurement of Fracture Toughness

ASTM E606/E606M Standard Test Method for Strain-Controlled Fatigue Testing

ASTM E1942 Standard Guide for evaluating Data Acquisition Systems Used in Cyclic Fatigue and Fracture Mechanics Testing

ASTM E2472 Standard Test Method for Determination of Resistance to Stable Crack Extension under Low-Constraint Conditions

ASTM B646 Standard Practice for Fracture Toughness Testing of luminum Alloys

ASTM E2818 Standard Practice for Determination of Quasistatic Fracture Toughness of Welds

(2) GB相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

GB/T 3075 金屬軸向疲勞試驗(yàn)方法

GB/T 6398 金屬材料裂紋擴(kuò)展試驗(yàn)方法

GB/T 4337 金屬旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)方法

GB/T 7733 金屬旋轉(zhuǎn)彎曲腐蝕疲勞試驗(yàn)方法

GB/T 12443 金屬扭應(yīng)力疲勞試驗(yàn)方法

GB/T 7732 金屬材料表面裂紋拉伸試樣斷裂韌度試驗(yàn)方法

GB/T 21143 金屬材料準(zhǔn)靜態(tài)斷裂韌度的統(tǒng)一試驗(yàn)方法

GB/T 24176 金屬材料疲勞試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方案與分析方法

GB/T 2107 金屬高溫旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)方法

GB/T15248 金屬材料軸向等幅低循環(huán)疲勞試驗(yàn)方法

GB/T10622 金屬材料滾動(dòng)接觸疲勞試驗(yàn)方法

GB/T 4161 金屬材料平面應(yīng)變斷裂韌度試驗(yàn)方法

GB/T 2038 金屬材料延性斷裂韌度試驗(yàn)方法

GB/T 26077 金屬材料疲勞試驗(yàn)軸向應(yīng)變控制方法

GB/T 26076 金屬薄板(帶)軸向力控制疲勞試驗(yàn)方法

GB/T 27595 膠粘劑結(jié)構(gòu)膠粘劑拉伸剪切疲勞性能的試驗(yàn)方法

GB/T 12443 金屬材料扭應(yīng)力疲勞試驗(yàn)方法

GB/T 13682 螺紋緊固件軸向疲勞試驗(yàn)方法

GB/T 30064 金屬材料鋼構(gòu)件斷裂評(píng)估中裂紋尖端張開位移(CTOD)斷裂韌度的拘束損失修正方法

GB/T 24522 金屬材料低拘束試樣測(cè)定穩(wěn)定裂紋擴(kuò)展阻力的試驗(yàn)方法

GB/T 28896 金屬材料焊接接頭準(zhǔn)靜態(tài)斷裂韌度測(cè)定的試驗(yàn)方法

GB/T 27551 金屬材料焊縫破壞性試驗(yàn)斷裂試驗(yàn)

(3) HB相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

HB 5142 金屬材料平面應(yīng)變斷裂韌度試驗(yàn)方法

HB 5152 金屬室溫旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)方法

HB 5153 金屬高溫旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)方法

HB 5217 金屬低周熱疲勞試驗(yàn)方法

HB 5277 發(fā)動(dòng)機(jī)葉平及材料振動(dòng)疲勞試驗(yàn)方法

HB 5287 金屬材料軸向加載疲勞試驗(yàn)方法

HB 5279 金屬板材表面裂紋斷裂韌性試驗(yàn)方法

HB 5487 鋁合金斷裂韌度試驗(yàn)方法

HB 6626 金屬材料在含水介質(zhì)中疲勞裂紋擴(kuò)展速率試驗(yàn)方法

HB 7572 金屬材料(人字形缺口)平面應(yīng)變斷裂韌度試驗(yàn)方法

HB 7680 金屬材料高溫疲勞裂紋擴(kuò)展速率試驗(yàn)方法

HB 7705 金屬材料疲勞小裂紋擴(kuò)展速率試驗(yàn)方法

HB 6442 飛機(jī)液壓導(dǎo)管及連接件彎曲疲勞試驗(yàn)

HB 7680 高溫疲勞裂紋擴(kuò)展速率試驗(yàn)方法

HB 5261 金屬板材K-R曲線試驗(yàn)方法

HB 6660 金屬板材熱疲勞試驗(yàn)方法

HB 7110 金屬材料細(xì)節(jié)疲勞額定強(qiáng)度截止值(DFRcutoff)試驗(yàn)方法

HB/Z 112 材料疲勞試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)分析方法

HB 20041 航空發(fā)動(dòng)機(jī)軸類部件疲勞試驗(yàn)方法

(4) GJB相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

GJB 2030 高溫下金屬材料斷裂韌度試驗(yàn)方法

GJB 1997 金屬材料軸向腐蝕疲勞試驗(yàn)方法

GJB 715.30A 緊固件試驗(yàn)方法-拉伸疲勞

GJB 715.30 緊固件試驗(yàn)方法-抗拉疲勞

GJB 715.9 緊固件試驗(yàn)方法-抗剪接頭疲勞

2、復(fù)合材料疲勞、斷裂試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

(1) ASTM相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

ASTM D5528 Standard Test Method for ModeI Interlaminar Fracture Toughness of Unidirectional Fiber-Reinforced Polymer Matrix Composites

ASTM D3479/D3479 MStandard Test Method for Tension-Tension Fatigue of Polymer Matrix Composite Materials

ASTM D7774 Standard Test Method for Flexural Fatigue Properties of Plastics

ASTM D7791 Standard Test Method for Uniaxial Fatigue Properties of Plastics

ASTM D4482 Standard Test Method for Rubber Property-ExtensionCycling Fatigue

ASTM D7615/D7615M Standard Practice for Open-Hole Fatigue Response of Polymer Matrix Composite Laminates

ASTM D3166 Standard Test Method for Fatigue Properties of Adhesives in Shear by Tension Loading (metal/metal)

ASTM D6115 Standard Test Method for ModeI Fatigue Delamination Growth onset of Unidirectional Fiber-Reinforced Polymer atrixComposites

ASTM E1049 Standard Practices for Cycle Counting in Fatigue Analysis

(2) GB相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

GB/T 16779 纖維增強(qiáng)塑料層合板拉-拉疲勞性能試驗(yàn)方法

GB/T 28891-2012 纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合材料單向增強(qiáng)材料Ⅰ型層間斷裂韌性的測(cè)定

(3) HB相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

HB 7624 碳纖維復(fù)合材料層合板彎曲疲勞試驗(yàn)方法

HB 5268 有機(jī)玻璃板材斷裂韌度試驗(yàn)方法

HB 7402 碳纖維復(fù)合材料層合板I型層間斷裂韌性試驗(yàn)方法

HB 7403 碳纖維復(fù)合材料層合板II型層間斷裂韌性試驗(yàn)方法

HB 7718.1 碳纖維復(fù)合材料層合板濕熱環(huán)境下層間斷裂韌性試驗(yàn)方法第1部分：I型層間斷裂韌性試驗(yàn)方法

HB 7718.2 碳纖維復(fù)合材料層合板濕熱環(huán)境下層間斷裂韌性試驗(yàn)方法第2部分：II型層間斷裂韌性試驗(yàn)方法

(4) GJB相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

GJB 586 纖維增強(qiáng)塑料層板拉伸層間斷裂韌性試驗(yàn)方法

GJB 2637 碳纖維樹脂基復(fù)合材料層合板疲勞試驗(yàn)方法

GJB 2033 航空有機(jī)玻璃拉伸疲勞試驗(yàn)方法