疲勞試驗機的試驗方法介紹
疲勞試驗機用于進行測定金屬、合金材料及其構(gòu)件(如操作關(guān)節(jié)、固接件、螺旋運動件等)在室溫狀態(tài)下的拉伸、壓縮或拉壓交變負荷的疲勞特性、疲勞壽命、預(yù)制裂紋及裂紋擴展試驗。高頻疲勞試驗機在配備相應(yīng)試驗夾具后,可進行正弦載荷下的三點彎曲試驗、四點彎曲試驗、薄板材拉伸試驗、厚板材拉伸試驗、強化鋼條拉伸試驗、鏈條拉伸試驗、固接件試驗、連桿試驗、扭轉(zhuǎn)疲勞試驗、彎扭復合疲勞試驗、交互彎曲疲勞試驗、CT試驗、CCT試驗、齒輪疲勞試驗等。
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(xiàn)象和斷口特征,進而學會對稱循環(huán)下測定金屬材料疲勞極限的方法。檢測設(shè)備一般有疲勞試驗機和游標卡尺。
在足夠大的交變應(yīng)力作用下,于金屬構(gòu)件外形突變或表面刻痕或內(nèi)部缺陷等部位,都可能因較大的應(yīng)力集中引發(fā)微觀裂紋。分散的微觀裂紋經(jīng)過集結(jié)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(gòu)件橫截面逐步削弱,當達到一定限度時,構(gòu)件會突然斷裂。金屬因交變應(yīng)力引起的上述失效現(xiàn)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(yīng)力時,往往在應(yīng)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(qū)域:較為光滑的裂紋擴展區(qū)和較為粗糙的斷裂區(qū)。裂紋形成后,交變應(yīng)力使裂紋的兩側(cè)時而張開時而閉合,相互擠壓反復研磨,光滑區(qū)就是這樣形成的。載荷的間斷和大小的變化,在光滑區(qū)留下多條裂紋前沿線。至于粗糙的斷裂區(qū),則是后突然斷裂形成的。統(tǒng)計數(shù)據(jù)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(shù)是災(zāi)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。