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旋转弯曲疲劳试验试样准备及试验过程

日期:2017-08-07  浏览次数:

    试样旋转并承受一弯矩。产生弯矩的力恒定不变且不转动。试样可装成悬臂,在一点或两点加力;或装成横梁,在四点加力。试验一直进行到试样失效或超过预定应力循环次数。

    旋转弯曲疲劳试验,是测定材料内在质量的一种方法,主要用途是对材料的洁净度进行评估,也可以用来绘制材料的SN曲线,测定材料的疲劳检限。

    适用范围:

    适用于金属材料的室温(15摄氏度~35摄氏度)旋转弯曲疲劳性能的测定。应用于材料检验,失效分析,质量控制,选材及新金属材料研发等方面。

    试样准备:

    1、应采取合适的机加工方式来减小残余应力,尤其是在最终抛光阶段。对于较硬的材料,选取磨削加工工艺更好;

    2、磨削:试样磨削前的加工余量为+0.1mm,以不超过0.005mm/r的磨削速度进行磨削。

    3、抛光:用颗粒逐渐减小的不同砂纸去除掉最后的0.025mm加工余量。推荐最终抛光方向应沿着试样轴线;

    4、粗糙度:试样的表面平均粗糙度Ra应小于0.2μm。

    5、环向划痕:试样的最终加工要去除所有车削过程中的环向划痕。用大约20X的光学仪器检查试样表面,不允许有环向划痕。

    试验程序步骤:

    1、试验前的准备工作,包括试验设备及仪器的检查、试样尺寸测量和表面粗糙度检查、循环频率的选定;

    2、安装试样和检查试验机的同轴度;

    3、测定条件疲劳极限:采用升降法,需13支试样以上,在3~5级应力水平上进行,应力增量为预计条件疲劳极限的3%~5%;

    4、测定S-N 曲线:采用成组法,至少取4~5级应力水平。采用升降法测定的条件疲劳极限作为S-N 曲线的最低应力水平点,较高应力区至少3~4级应力水平;

    5、施加选定的循环应力,持续试验直至失效或规定循环次数,记录应力和循环次数;

    6、计算机系统数据处理和性能计算。

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