1、試驗(yàn)原理
試樣旋轉(zhuǎn)并承受一彎矩，產(chǎn)生彎矩的力F恒定不變且不轉(zhuǎn)動(dòng)。試樣可裝成懸臂，在一點(diǎn)或兩點(diǎn)加力；或裝成橫梁，在四點(diǎn)加力。試驗(yàn)一直進(jìn)行到試樣失效或超過預(yù)定應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。
注:失效—試樣出現(xiàn)肉眼可見疲勞裂紋或完全斷裂。在特殊應(yīng)用中，可用試樣的塑性變形或裂紋擴(kuò)展速率確定試驗(yàn)的終止。
2、常用術(shù)語
疲勞—材料在交變應(yīng)力或應(yīng)變作用下，產(chǎn)生局部累積損傷，經(jīng)一定循王科數(shù)而失效。
疲勞壽命，N—在規(guī)定應(yīng)力或應(yīng)變作用下，材料失效前所經(jīng)受的循環(huán)次數(shù)。
S-N曲線圖—應(yīng)力與疲勞壽命的關(guān)系曲線圖形。
應(yīng)力比一zui小應(yīng)力與zui大應(yīng)力的比值
條件疲勞極限—對(duì)應(yīng)于規(guī)定循環(huán)次數(shù)的中值疲勞強(qiáng)度。
疲勞極限—當(dāng)N為無窮大時(shí)的中值疲勞強(qiáng)度。
理論應(yīng)力集中系數(shù)—根據(jù)彈性理論計(jì)算的應(yīng)力集中區(qū)zui大應(yīng)力與該區(qū)標(biāo)稱應(yīng)力的比值。
存活率—疲勞壽命高于規(guī)定值的百分率。
3、試樣形狀
試樣形狀可為圓柱形、圓錐形和漏斗形，其試驗(yàn)截面均為圓形。
試驗(yàn)部分形狀應(yīng)根據(jù)所用試驗(yàn)機(jī)的加力方式設(shè)計(jì)，夾持部分形狀應(yīng)根據(jù)所用試驗(yàn)機(jī)的夾持方式設(shè)計(jì)。
夾持部分截面面積與試驗(yàn)部分截面面積之比宜大于1.5，如為螺紋夾持，此比值應(yīng)不小于3。在可能情況下，上述比值宜取大些。
4、試樣尺寸
同一批疲勞試驗(yàn)所使用的試樣應(yīng)具有相同直徑d，其偏差為±1T10.
試樣實(shí)際zui小直徑的測(cè)量精度應(yīng)不低于O.Olmm。測(cè)量直徑時(shí)，切忌損傷試樣表面。
試驗(yàn)部分與夾持部分的同軸度公差應(yīng)不大于0.01mm。
5、試驗(yàn)設(shè)備滿足要求
1）所施彎矩誤差不大于1%。
2）將檢驗(yàn)棒裝于試驗(yàn)機(jī)上，慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)試驗(yàn)機(jī)主軸，用百分表沿檢驗(yàn)棒的試驗(yàn)部分或沿其自由端測(cè)得的徑向跳動(dòng)量不大于0.02 mm。裝上標(biāo)準(zhǔn)試樣空載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，在主軸筒加力部位測(cè)得的徑向跳動(dòng)量小于0.O6mm。
3）初始彎矩應(yīng)盡可能小。對(duì)于zui大彎矩大于3kgf·m(29.4N.m)的純彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)，其初始彎矩不大于zui大彎矩的10};對(duì)于zui大彎矩小于3kgf.m(29.4N.m)的純彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)，其初始彎矩不大于zui大彎矩的5%。
4）試驗(yàn)速度范圍為900一10000rPm，并分級(jí)或無級(jí)連續(xù)可調(diào)。
6、試驗(yàn)程序：
a、安裝試樣
將試樣裝人疲勞試驗(yàn)機(jī)，牢固夾緊，并使其與試驗(yàn)機(jī)主軸保持良好同軸。當(dāng)用手慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)試驗(yàn)機(jī)主軸時(shí)，用百分表在純彎曲試驗(yàn)機(jī)的主軸上或在懸臂彎曲試驗(yàn)機(jī)中試樣自由端上測(cè)得的徑向跳動(dòng)量均應(yīng)不大于0.03mm。啟動(dòng)試驗(yàn)機(jī)后，空載正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，在主軸筒加力部位測(cè)得的徑向跳動(dòng)量應(yīng)不大于0.06mm。加力前，bi須檢定上述值，使之符合要求。裝樣時(shí)切忌接觸試樣試驗(yàn)部分表面。
b、獲得試驗(yàn)速度
開動(dòng)試驗(yàn)機(jī)，并使試驗(yàn)速度達(dá)規(guī)定值。
推薦試驗(yàn)速度范圍為900一10000 rpm。同一批試驗(yàn)的試驗(yàn)速度應(yīng)相同。不得采用引起試樣共振的試驗(yàn)速度。
c、加力
以遞增或連續(xù)的方式，平穩(wěn)而無沖擊地將力加到規(guī)定值。
d、終止試驗(yàn)
試驗(yàn)一直進(jìn)行到試樣失效或達(dá)規(guī)定循環(huán)次數(shù)時(shí)終止。試驗(yàn)原則上不得中斷。
試樣失效如發(fā)生在zui大應(yīng)力部位之外、或斷口有明顯缺陷、或中途停試產(chǎn)生異常數(shù)據(jù)，則試驗(yàn)結(jié)果無效。
試樣旋轉(zhuǎn)并承受一彎矩，產(chǎn)生彎矩的力F恒定不變且不轉(zhuǎn)動(dòng)。試樣可裝成懸臂，在一點(diǎn)或兩點(diǎn)加力；或裝成橫梁，在四點(diǎn)加力。試驗(yàn)一直進(jìn)行到試樣失效或超過預(yù)定應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。
注:失效—試樣出現(xiàn)肉眼可見疲勞裂紋或完全斷裂。在特殊應(yīng)用中，可用試樣的塑性變形或裂紋擴(kuò)展速率確定試驗(yàn)的終止。
2、常用術(shù)語
疲勞—材料在交變應(yīng)力或應(yīng)變作用下，產(chǎn)生局部累積損傷，經(jīng)一定循王科數(shù)而失效。
疲勞壽命，N—在規(guī)定應(yīng)力或應(yīng)變作用下，材料失效前所經(jīng)受的循環(huán)次數(shù)。
S-N曲線圖—應(yīng)力與疲勞壽命的關(guān)系曲線圖形。
應(yīng)力比一zui小應(yīng)力與zui大應(yīng)力的比值
條件疲勞極限—對(duì)應(yīng)于規(guī)定循環(huán)次數(shù)的中值疲勞強(qiáng)度。
疲勞極限—當(dāng)N為無窮大時(shí)的中值疲勞強(qiáng)度。
理論應(yīng)力集中系數(shù)—根據(jù)彈性理論計(jì)算的應(yīng)力集中區(qū)zui大應(yīng)力與該區(qū)標(biāo)稱應(yīng)力的比值。
存活率—疲勞壽命高于規(guī)定值的百分率。
3、試樣形狀
試樣形狀可為圓柱形、圓錐形和漏斗形，其試驗(yàn)截面均為圓形。
試驗(yàn)部分形狀應(yīng)根據(jù)所用試驗(yàn)機(jī)的加力方式設(shè)計(jì)，夾持部分形狀應(yīng)根據(jù)所用試驗(yàn)機(jī)的夾持方式設(shè)計(jì)。
夾持部分截面面積與試驗(yàn)部分截面面積之比宜大于1.5，如為螺紋夾持，此比值應(yīng)不小于3。在可能情況下，上述比值宜取大些。
4、試樣尺寸
同一批疲勞試驗(yàn)所使用的試樣應(yīng)具有相同直徑d，其偏差為±1T10.
試樣實(shí)際zui小直徑的測(cè)量精度應(yīng)不低于O.Olmm。測(cè)量直徑時(shí)，切忌損傷試樣表面。
試驗(yàn)部分與夾持部分的同軸度公差應(yīng)不大于0.01mm。
5、試驗(yàn)設(shè)備滿足要求
1）所施彎矩誤差不大于1%。
2）將檢驗(yàn)棒裝于試驗(yàn)機(jī)上，慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)試驗(yàn)機(jī)主軸，用百分表沿檢驗(yàn)棒的試驗(yàn)部分或沿其自由端測(cè)得的徑向跳動(dòng)量不大于0.02 mm。裝上標(biāo)準(zhǔn)試樣空載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，在主軸筒加力部位測(cè)得的徑向跳動(dòng)量小于0.O6mm。
3）初始彎矩應(yīng)盡可能小。對(duì)于zui大彎矩大于3kgf·m(29.4N.m)的純彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)，其初始彎矩不大于zui大彎矩的10};對(duì)于zui大彎矩小于3kgf.m(29.4N.m)的純彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)，其初始彎矩不大于zui大彎矩的5%。
4）試驗(yàn)速度范圍為900一10000rPm，并分級(jí)或無級(jí)連續(xù)可調(diào)。
6、試驗(yàn)程序：
a、安裝試樣
將試樣裝人疲勞試驗(yàn)機(jī)，牢固夾緊，并使其與試驗(yàn)機(jī)主軸保持良好同軸。當(dāng)用手慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)試驗(yàn)機(jī)主軸時(shí)，用百分表在純彎曲試驗(yàn)機(jī)的主軸上或在懸臂彎曲試驗(yàn)機(jī)中試樣自由端上測(cè)得的徑向跳動(dòng)量均應(yīng)不大于0.03mm。啟動(dòng)試驗(yàn)機(jī)后，空載正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，在主軸筒加力部位測(cè)得的徑向跳動(dòng)量應(yīng)不大于0.06mm。加力前，bi須檢定上述值，使之符合要求。裝樣時(shí)切忌接觸試樣試驗(yàn)部分表面。
b、獲得試驗(yàn)速度
開動(dòng)試驗(yàn)機(jī)，并使試驗(yàn)速度達(dá)規(guī)定值。
推薦試驗(yàn)速度范圍為900一10000 rpm。同一批試驗(yàn)的試驗(yàn)速度應(yīng)相同。不得采用引起試樣共振的試驗(yàn)速度。
c、加力
以遞增或連續(xù)的方式，平穩(wěn)而無沖擊地將力加到規(guī)定值。
d、終止試驗(yàn)
試驗(yàn)一直進(jìn)行到試樣失效或達(dá)規(guī)定循環(huán)次數(shù)時(shí)終止。試驗(yàn)原則上不得中斷。
試樣失效如發(fā)生在zui大應(yīng)力部位之外、或斷口有明顯缺陷、或中途停試產(chǎn)生異常數(shù)據(jù)，則試驗(yàn)結(jié)果無效。
