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        鎮江德利金屬無損檢測有限公司

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        疲勞試驗都有哪些?常用疲勞試驗標準匯總

        疲勞試驗定義

        疲勞試驗是指通過金屬材料實驗測定金屬材料的σ-1,繪制材料的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游標卡尺。

        在足夠大的交變應力作用下,于金屬構件外形突變或表面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,構件橫截面逐步削弱,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。靜載下塑性性能很好的材料,當承受交變應力時,往往在應力低于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。裂紋形成后,交變應力使裂紋的兩側時而張開時而閉合,相互擠壓反復研磨,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。至于粗糙的斷裂區,則是最后突然斷裂形成的。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。

         

        疲勞試驗的分類

        1).  按試樣破斷時應力(應變)循環周次高低可分為:低周疲勞試驗、高周疲勞試驗。失效循環周次大于5X10^4的稱為高周疲勞試驗,小于5X104的稱為低周疲勞試驗。

        2).  按試驗環境可分為:室溫疲勞試驗、低溫疲勞試驗、高溫疲勞試驗、熱疲勞試驗、腐蝕疲勞試驗、接觸疲勞試驗、微動磨損疲勞試驗等

        3).  按試樣的加載方式可分為:拉壓疲勞試驗、彎曲疲勞試驗、扭轉疲勞試驗、復合應力疲勞試驗。彎曲疲勞試驗又可分為旋轉彎曲疲勞試驗、圓彎曲疲勞試驗、平面彎曲疲勞試驗;又可分為三點彎曲、四點彎曲、懸臂彎曲疲勞試驗。

        4).  按應力循環的類型可分為:等幅疲勞試驗、變頻疲勞試驗、程序疲勞試驗、隨機疲勞試驗等。

        5).  按應力比可分為:對稱疲勞試驗,非對稱疲勞試驗。非對稱疲勞試驗又可以分為單向、雙向加載疲勞試驗。單向加載疲勞試驗又可以分為脈動疲勞試驗、波動疲勞試驗。

        6).  按試驗目的可分為:性能測試疲勞試驗、影響系數疲勞試驗、對比疲勞試驗、篩選疲勞試驗、驗證疲勞試驗等。

        7).  按試樣有無預制裂紋可分為:常規疲勞試驗、疲勞裂紋擴展試驗

         

        疲勞斷裂試驗標準

        1、金屬材料疲勞、斷裂試驗標準

        (1) ASTM 相關標準

        ASTM E739 線性或線性化應力-壽命(S-N)和應變-壽命(e-N)

        ASTM E647 疲勞裂紋擴展速率試驗方法

        ASTM E468 金屬材料恒幅疲勞試驗結果表示的標準實施規程

        ASTM E466 金屬材料力控制恒幅軸向疲勞試驗方法

        ASTM E399 金屬材料線彈性平面應變斷裂韌性的標準試驗方法

        ASTM E561 K-R曲線測定的標準試驗方法

        ASTM E740 表面裂紋拉伸試樣斷裂試驗的標準實施規程

        ASTM E1152 測定J-R曲線的標準試驗方法

        ASTM E1820 斷裂韌性測量的標準試驗方法

        ASTM E606/E606M 應變控制疲勞試驗的標準試驗方法

        ASTM E1942 評估循環疲勞和斷裂力學試驗中使用的數據采集系統的標準指南

        ASTM E2472 在低約束條件下測定抗穩定裂紋擴展的標準試驗方法

        ASTM B646 鋁合金斷裂韌性試驗的標準實施規程

        ASTM E2818 焊縫準靜態斷裂韌性測定的標準實施規程

        (2) GB相關標準

        GB/T 3075 金屬軸向疲勞試驗方法

        GB/T 6398 金屬材料裂紋擴展試驗方法

        GB/T 4337 金屬旋轉彎曲疲勞試驗方法

        GB/T 7733 金屬旋轉彎曲腐蝕疲勞試驗方法

        GB/T 12443 金屬扭應力疲勞試驗方法

        GB/T 7732 金屬材料表面裂紋拉伸試樣斷裂韌度試驗方法

        GB/T 21143 金屬材料準靜態斷裂韌度的統一試驗方法

        GB/T 24176 金屬材料疲勞試驗數據統計方案與分析方法

        GB/T 2107 金屬高溫旋轉彎曲疲勞試驗方法

        GB/T15248 金屬材料軸向等幅低循環疲勞試驗方法

        GB/T10622 金屬材料滾動接觸疲勞試驗方

        GB/T 4161 金屬材料平面應變斷裂韌度試驗方法

        GB/T 2038 金屬材料延性斷裂韌度試驗方法

        GB/T 26077 金屬材料疲勞試驗軸向應變控制方法

        GB/T 26076 金屬薄板(帶)軸向力控制疲勞試驗方法

        GB/T 27595 膠粘劑結構膠粘劑拉伸剪切疲勞性能的試驗方法

        GB/T 12443 金屬材料扭應力疲勞試驗方法

        GB/T 13682 螺紋緊固件軸向疲勞試驗方法

        GB/T 30064 金屬材料鋼構件斷裂評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定穩定裂紋擴展阻力的試驗方法

        GB/T 28896 金屬材料焊接接頭準靜態斷裂韌度測定的試驗方法

        GB/T 27551 金屬材料焊縫破壞性試驗斷裂試驗

        (3) HB相關標準

        HB 5142 金屬材料平面應變斷裂韌度試驗方法

        HB 5152 金屬室溫旋轉彎曲疲勞試驗方法

        HB 5153 金屬高溫旋轉彎曲疲勞試驗方法

        HB 5217 金屬低周熱疲勞試驗方法

        HB 5277 發動機葉平及材料振動疲勞試驗方法

        HB 5287 金屬材料軸向加載疲勞試驗方法

        HB 5279 金屬板材表面裂紋斷裂韌性試驗方法

        HB 5487 鋁合金斷裂韌度試驗方法

        HB 6626 金屬材料在含水介質中疲勞裂紋擴展速率試驗方法

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

        HB 7680 金屬材料高溫疲勞裂紋擴展速率試驗方法

        HB 7705 金屬材料疲勞小裂紋擴展速率試驗方法

        HB 6442 飛機液壓導管及連接件彎曲疲勞試驗

        HB 7680 高溫疲勞裂紋擴展速率試驗方法

        HB 5261 金屬板材K-R曲線試驗方法

        HB 6660 金屬板材熱疲勞試驗方法

        HB 7110 金屬材料細節疲勞額定強度截止值(DFRcutoff)試驗方法

        HB/Z 112 材料疲勞試驗統計分析方法

        HB 20041 航空發動機軸類部件疲勞試驗方法

        (4) GJB相關標準

        GJB 2030 高溫下金屬材料斷裂韌度試驗方法

        GJB 1997 金屬材料軸向腐蝕疲勞試驗方法

        GJB 715.30A 緊固件試驗方法-拉伸疲勞

        GJB 715.30 緊固件試驗方法-抗拉疲勞

        GJB 715.9 緊固件試驗方法-抗剪接頭疲勞

         

        2、復合材料疲勞、斷裂試驗標準

        (1) ASTM相關標準

        ASTM D5528 單向纖維增強聚合物基復合材料的模式層間斷裂韌性的標準試驗方法

        ASTM D3479/D3479 聚合物基復合材料拉伸疲勞的標準試驗方法

        ASTM D7774 塑料彎曲疲勞性能的標準試驗方法

        ASTM D7791 塑料單軸疲勞性能的標準試驗方法

        ASTM D4482 橡膠性能拉伸循環疲勞的標準試驗方法

        ASTM D7615/D7615M 聚合物基復合材料層壓板的開孔疲勞響應的標準實施規程

        ASTM D3166 用拉伸載荷測定膠粘劑在剪切狀態下疲勞性能的標準試驗方法(金屬/金屬)

        ASTM D6115 單向纖維增強聚合物復合材料的模式疲勞分層擴展起始的標準試驗方法

        ASTM E1049 疲勞分析中循環計數的標準實施規程

        (2) GB相關標準

        GB/T 16779 纖維增強塑料層合板拉-拉疲勞性能試驗方法

        GB/T 28891-2012 纖維增強塑料復合材料單向增強材料Ⅰ型層間斷裂韌性的測定

        (3) HB相關標準

        HB 7624 碳纖維復合材料層合板彎曲疲勞試驗方法

        HB 5268 有機玻璃板材斷裂韌度試驗方法

        HB 7402 碳纖維復合材料層合板I型層間斷裂韌性試驗方法

        HB 7403 碳纖維復合材料層合板II型層間斷裂韌性試驗方法

        HB 7718.1 碳纖維復合材料層合板濕熱環境下層間斷裂韌性試驗方法第1部分:I型層間斷裂韌性試驗方法

        HB 7718.2 碳纖維復合材料層合板濕熱環境下層間斷裂韌性試驗方法第2部分:II型層間斷裂韌性試驗方法

        (4) GJB相關標準

        GJB 586 纖維增強塑料層板拉伸層間斷裂韌性試驗方法

        GJB 2637 碳纖維樹脂基復合材料層合板疲勞試驗方法

        GJB 2033 航空有機玻璃拉伸疲勞試驗方法

        公司業務范圍:各類(射線、超聲波、磁粉、滲透)無損檢測業務和相關金屬產品半成品外觀檢驗測量及涂層測厚。

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