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干貨|一文讀懂金屬材料疲勞
- 日期：2016.12.13 標(biāo)簽：疲勞 來源：資料整理
疲勞破壞是工程結(jié)構(gòu)中最常見的失效形式之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，占各類機(jī)械零件破壞總數(shù)的80%到90%都是由疲勞斷裂引起的，所造成的直接經(jīng)濟(jì)損失占美、日、歐洲共同體等國(guó)家每年國(guó)民生產(chǎn)總和的6%到8%左右。此外，疲勞破壞在遠(yuǎn)低于強(qiáng)度極限的載荷下也會(huì)發(fā)生，由此會(huì)造成極為嚴(yán)重的后果，如下圖所示，1842年發(fā)生的凡爾賽鐵路事故，調(diào)查結(jié)果表明由于機(jī)車軸在循環(huán)載荷下發(fā)生疲勞破壞，從而導(dǎo)致牽引機(jī)車脫軌。
圖 1凡爾賽鐵路事故及機(jī)車軸破壞示意圖
為了充分發(fā)揮材料性能與保證結(jié)構(gòu)工作可靠，需要開展材料在交變載荷下的疲勞試驗(yàn)，對(duì)材料疲勞性能進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)估。因此，了解相關(guān)疲勞試驗(yàn)測(cè)試和分析方法，對(duì)材料性能分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有指導(dǎo)意義
疲勞的分類
根據(jù)研究對(duì)象、載荷條件、環(huán)境和介質(zhì)情況，疲勞有多種分類方法。常見的疲勞分類下表所示。
接下來我們將針對(duì)高周疲勞、低周疲勞、腐蝕疲勞、蠕變等幾個(gè)部分進(jìn)行分析。
高周疲勞
高周疲勞曲線解讀
低周疲勞
低周疲勞曲線解讀
腐蝕疲勞
蠕變
蠕變曲線解讀
疲勞測(cè)試方法
金屬材料疲勞試驗(yàn)是通過模擬結(jié)構(gòu)或部件的實(shí)際工作狀況，在試驗(yàn)室內(nèi)測(cè)定材料的疲勞曲線，為設(shè)計(jì)、選材及選擇工藝提供依據(jù)的方法，用以估計(jì)結(jié)構(gòu)或部件的疲勞特性和設(shè)法提高疲勞抗力，延遲或避免疲勞破壞。針對(duì)各類疲勞破壞，國(guó)內(nèi)外制定了相應(yīng)的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)制定的涉及金屬疲勞試驗(yàn)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)如下表所示。
編號(hào) 名稱 實(shí)施日期 GB/T 24176-2009 金屬材料 疲勞試驗(yàn) 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方案與分析方法 2010/4/1 GB/T 3075-2008 金屬材料 疲勞試驗(yàn) 軸向力控制方法 2009/4/1 GB/T 26077-2010 金屬材料 疲勞試驗(yàn) 軸向應(yīng)變控制方法 2011/10/1 GB/T 15248-2008 金屬材料軸向等幅低循環(huán)疲勞試驗(yàn)方法 2008/10/1 GB/T 4337-2015 金屬材料 疲勞試驗(yàn) 旋轉(zhuǎn)彎曲方法 2016/6/1 GB/T 12443-2007 金屬材料 扭應(yīng)力疲勞試驗(yàn)方法 2008/6/1 YB/T 5345-2014 金屬材料 滾動(dòng)接觸疲勞試驗(yàn)方法 2014/10/1 GB/T 20120.1-2006 金屬和合金的腐蝕腐蝕疲勞試驗(yàn)第1部分:循環(huán)失效試驗(yàn) 2006/9/1 GB/T 20120.2-2006 金屬和合金的腐蝕腐蝕疲勞試驗(yàn)第2部分:預(yù)裂紋試樣裂紋擴(kuò)展試驗(yàn) 2006/9/2 GB/T 6398-2000 金屬材料疲勞裂紋擴(kuò)展速率試驗(yàn)方法 2001/6/1 如果您在材料的力學(xué)性能檢測(cè)方面有任何疑問，都可以QQ咨詢或是在線留言，我們將盡快回復(fù)您的問題；如果想了解MTS全面的材料測(cè)試解決方案，歡迎撥打我們的熱線電話0755-26700399進(jìn)行咨詢。想獲取更多行業(yè)信息，可關(guān)注MTS公眾微信號(hào)：美特斯中國(guó)。
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附件：金屬材料疲勞試驗(yàn)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)
GBT 3075-1982 金屬軸向疲勞試驗(yàn)方法.pdfGBT 3075-2008 金屬材料 疲勞試驗(yàn) 軸向力控制方法.pdfGB_T 6398-2000 金屬材料疲勞裂紋擴(kuò)展速率試驗(yàn)方法.pdfGBT 12443-2007 金屬材料 扭應(yīng)力疲勞試驗(yàn)方法.pdfGBT 15248-2008 金屬材料軸向等幅低循環(huán)疲勞試驗(yàn)方法.pdfGBT 4337-2008 金屬材料 疲勞試驗(yàn) 旋轉(zhuǎn)彎曲方法.pdfGBT 20120.1-2006金屬和合金的腐蝕 腐蝕疲勞試驗(yàn) 第1部分：循環(huán)失效試驗(yàn).pdfGBT 10623-2008 金屬材料 力學(xué)性能試驗(yàn)術(shù)語.pdfGBT 24176-2009 金屬材料 疲勞試驗(yàn) 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方案與分析方法.pdfGBT 20120.2-2006金屬和合金的腐蝕 腐蝕疲勞試驗(yàn) 第2部分：預(yù)裂紋試驗(yàn)裂紋擴(kuò)展試驗(yàn).pdfGBT 26077-2010 金屬材料 疲勞試驗(yàn) 軸向應(yīng)變控制方法.pdfGBT 4337-2015 金屬材料 疲勞試驗(yàn) 旋轉(zhuǎn)彎曲方法.pdfGJB 6213-2008 金屬材料熱機(jī)械疲勞試驗(yàn)方法.pdfYBT 5345-2006 金屬材料滾動(dòng)接觸疲勞試驗(yàn)方法.pdf
