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疲劳试验方法 报告人： 陈颖 学号：0970079 主要内容 试样设计类别 试样的制备 试样的测量和保存 疲劳试验方法及其测定 试样设计类别 疲劳学科是一门实验的科学，其强度和寿命的变化规律都是从实验得到的。因此，如何正确地进行试验，试验后如何进行数据处理，是很关键的一门技术。 要进行疲劳试验，第一个问题就是试样的设计，根据试验目的的不同，试样可分为三类:1)用原材料加工成标准试样，2〕在实物上相应部位取样，一般得到的是非标试样3）用实际零部件直接进行疲劳试验。 试样的制备 标准试样又可分为光滑试样和缺口试样两种。缺口试样是在试样的工件段内加工一定尺寸的缺口。以模拟实际零件的疲劳应力集中情况。 试样的测量和保存 测量试样尺寸，用精度为0.0lmm的量具进行，切勿碰(划)伤试样表面;暂时不用需保存一段时间的试样，应在试样表面涂一层中性的凡士林，以防止锈蚀。 疲劳试验方法及其测定 单根常规试验法 成组常规试验法 升降法 金属扭应力疲劳试验方法 P-S-N曲线的测定方法 显微疲劳试验方法 常规试验法 常规疲劳试验方法是利用简便的方法来测定材料或构件的S一N曲线。 主要包括以下两种方法 单根常规试验法 成组常规试验法 单根常规试验法 单根常规试验法就是在每个应力水平下试验一个试件。一般要不少于7~8个试件， 如图所示 成组常规试验法 成组常规试验法就是在每个应力水平下试验一组(3一10个)试件，一般不少于6个应力水平，见图2所示 常规试验步骤 (1)进行静力试验。单根常规试验法，就取一根试件进行拉断试验。若采用成组常规试验法，就取3~5根试件进行拉断试验，以检查材料或构件是否符合要求，并根据其应力选定各应力水平。 (2)根据要求确定应力比为R=Smin/Smax若没有要求一般采用R=0.1。 (3)根据静力试验的破坏载荷或要求，按K值估计Pmax和Pmin应力。 Pmax=KP Pmin=RPmax K和R均为给定 4)根据要求确定交变载荷的频率，若无要求，一般采用较低的交变载荷的频率。 常规试验步骤 (5)计算平均载荷P0=（Pmax+Pmin)/2，对按平均载荷控制的疲劳试验机而言。 (6)在进行疲劳试验时，应力水平一般先做中间应力水平，然后根据情况逐步向两边扩展，直到疲劳极限或条件疲劳极限为止。 (7)记录试件破坏的循环次数 S一N曲线的绘制 (1)将所有应力水平下测得的疲劳寿命N，或转换成对数疲劳寿命lgN。 (2)以应力S或P为纵坐标，N或lgN为横坐标，将数据点画在半对数曲线上。 (3)用逐点描述法，拟合这些数据点，即得到S一N曲线，具体见图3所示。 升降法 升降法是求材料疲劳极限的一种比较精确的方法。此法就是在指定寿命下求平均疲劳强度，一般用15个左右的试件即可。试验从高于疲劳极限的应力开始，然后逐级下降 。 升降法试验步骤 (1)根据S一N曲线选择应力增量(D)，一般建议为条件疲劳极限的4%~6%，全部试验最好在4级应力水平下进行。 (2)在应力为条件疲劳极限的4%~6%范围内，试验第一根试件，为该试件未达到指定的循环次数(107)之前发生破坏于是在较低的一个应力增量试验第二根试件。如仍然在指定循环次数前破坏，再降低一个应力增量，试验第三根试件，如在指定循环次数 (107)未破坏，再提高一个应力增量下，进行第四根试件，如仍然在指定循环次数未破坏，再提高一个应力增量，进行第五根试件，结果在指定循环次数前破坏，就降低一个应力增量进行试验。依次进行直到15个试件全部做到为止。 (3)根据试验绘制升降图，见图4所示 升降图 升降法数据处理 金属扭应力疲劳试验方法 1、安装试样 将试样紧固于试验机上，使试样与试验机两夹头保持良好同轴。 2、选定应力循环频率 根据所用试验机型号、试样、应力大小或试验要求选定应力循环频率。 3、施加扭矩 开动试验机，其应力循环频率调至选定之后，将规定扭应力所需的相应扭矩施加到试样上。 测定扭转疲劳性能-扭转疲劳极限t的测定 试验一般在预计（0.95-1.05）t范围的3级左右等间距应力水平下进行；应力增量一般为预计t的3%-5%；第一根试样的应力水平应略高于预计t；在每级应力水平下的试样的数量一般在两个或两根以上。 试验顺序 1、半数试样试验至指定循环数而不失效的最高应力水平，但在比此应力水平低一级的应力水平下，试验至指定循环数而不失效的试样应超过半数 2、如果在某应力水平下，超过半数的试样试验未至指定循环数已失效，而在此应力水平低一级的应力水平下，试样试验至指定循环数全不失效时，则上述两级应力水平的平均值为扭转疲劳极限 S-N曲线的测定 通常取4级-6级应力水平，用成组法测定其中等寿命区的疲劳极限，每组试样的数量一