金屬旋轉彎曲疲勞試驗程序

試驗原理:

  試樣旋轉并承受一彎矩，產生彎矩的力F恒定不變且不轉動。試樣可裝成懸臂，在一點或兩點加力；或裝成橫梁，在四點加力。試驗一直進行到試樣失效或超過預定應力循環次數。

    注:失效—試樣出現肉眼可見疲勞裂紋或*斷裂。在特殊應用中，可用試樣的塑性變形或裂紋擴展速率確定試驗的終止。

常用術語：

疲勞—材料在交變應力或應變作用下，產生局部累積損傷，經一定循王科數而失效。

疲勞壽命，N—在規定應力或應變作用下，材料失效前所經受的循環次數。

S- N曲線圖—應力與疲勞壽命的關系曲線圖形。

應力比，開一一小應力與大應力的比值

條件疲勞極限—對應于規定循環次數的中值疲勞強度。

疲勞極限—當N為無窮大時的中值疲勞強度。

理論應力集中系數—根據彈性理論計算的應力集中區大應力與該區標稱應力的比值。

存活率—疲勞壽命高于規定值的百分率。

試樣形狀：

    試樣形狀可為圓柱形、圓錐形和漏斗形，其試驗截面均為圓形。

    試驗部分形狀應根據所用試驗機的加力方式設計，夾持部分形狀應根據所用試驗機的夾持方式設計。

     夾持部分截面面積與試驗部分截面面積之比宜大于1.5，如為螺紋夾持，此比值應不小于3。在可能情況下，上述比值宜取大些。

試樣尺寸：

同一批疲勞試驗所使用的試樣應具有相同直徑d，其偏差為±1T10.

試樣實際小直徑的測量精度應不低于O.Olmm。測量直徑時，切忌損傷試樣表面。

試驗部分與夾持部分的同軸度公差應不大于0.01mm。

試驗設備滿足要求：

 1、所施彎矩誤差不大于1%。

2、將檢驗棒裝于試驗機上，慢慢轉動試驗機主軸，用百分表沿檢驗棒的試驗部分或沿其自由端測得的徑向跳動量不大于0.02 mm。裝上標準試樣空載運轉時，在主軸筒加力部位測得的徑向跳動量小于0. O6mm。

3、初始彎矩應盡可能小。對于大彎矩大于3kgf·m (29.4N.m)的純彎曲疲勞試驗機，其初始彎矩不大于大彎矩的10};對于大彎矩小于3kgf .m (29.4N.m)的純彎曲疲勞試驗機，其初始彎矩不大于大彎矩的5%。

4、試驗速度范圍為900一10000rPm，并分級或無級連續可調。

試驗程序：

1、安裝試樣

   將試樣裝人疲勞試驗機，牢固夾緊，并使其與試驗機主軸保持良好同軸。當用手慢慢轉動試驗機主軸時，用百分表在純彎曲試驗機的主軸上或在懸臂彎曲試驗機中試樣自由端上測得的徑向跳動量均應不大于0.03mm。啟動試驗機后，空載正常運轉時，在主軸筒加力部位測得的徑向跳動量應不大于0.06mm。加力前，必須檢定上述值，使之符合要求。裝樣時切忌接觸試樣試驗部分表面。

2、獲得試驗速度

    開動試驗機，并使試驗速度達規定值。

    推薦試驗速度范圍為900一10000 rpm。同一批試驗的試驗速度應相同。不得采用引起試樣共振的試驗速度。

3、加力

    以遞增或連續的方式，平穩而無沖擊地將力加到規定值。

4、終止試驗

    試驗一直進行到試樣失效或達規定循環次數時終止。試驗原則上不得中斷。

    試樣失效如發生在大應力部位之外、或斷口有明顯缺陷、或中途停試產生異常數據，則試驗結果無效。

5、測定條件疲勞極限

    采用升降法測定條件疲勞極限。有效的試樣數量一般在十三根以上。應力增量一般為預計條件疲勞極限的3-5%。試驗一般在3-5級應力水平下進行。*根試樣的應力水平應略高于預計的條件疲勞極限。根據上一根試樣的試驗結果(破壞或通過)，決定下一根試樣的應力(降低或升高)，直至完成全部試驗。*對相反結果以前的數據，如在以后數據的應力波動范圍之內，則作為有效數據加以利用，即在試驗過程中應陸續將它們平移到*對相反結果之后，作為該試樣所在應力水平下的*個有效數據。

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