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疲勞試驗(yàn)是指通過(guò)金屬材料實(shí)驗(yàn)測(cè)量金屬材料的σ-1，繪制材料的S-N曲線，觀察疲勞破壞現(xiàn)象和斷裂特征，進(jìn)而學(xué)會(huì)測(cè)量金屬材料在對(duì)稱循環(huán)下的疲勞極限的方法。檢測(cè)設(shè)備一般包括疲勞試驗(yàn)機(jī)和游標(biāo)卡尺。

在足夠大的交變應(yīng)力作用下，微裂紋可能是由于金屬構(gòu)件的某些部位存在較大的應(yīng)力集中，如形狀突變、表面刻痕或內(nèi)部缺陷等。分散的微觀裂紋會(huì)通過(guò)聚集和溝通形成宏觀裂紋。已經(jīng)形成的宏觀裂縫逐漸緩慢擴(kuò)展，構(gòu)件截面逐漸弱化。當(dāng)達(dá)到一定極限時(shí)，組件會(huì)突然斷裂。金屬的上述由交變應(yīng)力引起的失效現(xiàn)象稱為金屬疲勞。靜載荷下塑性好的材料，在承受交變應(yīng)力時(shí)，往往在應(yīng)力低于屈服極限時(shí)突然斷裂而沒(méi)有明顯的塑性變形。疲勞斷裂明顯分為兩個(gè)區(qū)域:平滑裂紋擴(kuò)展區(qū)和粗糙斷裂區(qū)。裂紋形成后，交變應(yīng)力使裂紋兩側(cè)時(shí)而張開(kāi)時(shí)而閉合，相互反復(fù)擠壓研磨，光滑區(qū)就是這樣形成的。不連續(xù)載荷及其大小的變化會(huì)在光滑區(qū)域留下許多裂紋。至于粗糙的破碎帶，比較后是突然斷裂形成的。統(tǒng)計(jì)表明，機(jī)械零件的失效約有70%是由疲勞引起的，大多數(shù)事故都是災(zāi)難性的。因此，通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究金屬材料的抗疲勞性能具有現(xiàn)實(shí)意義。

疲勞斷裂試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

1、金屬材料疲勞、斷裂試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

(1) ASTM 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

ASTM E739 線性或線性化應(yīng)力-壽命(S-N)和應(yīng)變-壽命(e-N)

ASTM E647 疲勞裂紋擴(kuò)展速率試驗(yàn)方法

ASTM E468 金屬材料恒幅疲勞試驗(yàn)結(jié)果表示的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施規(guī)程

ASTM E466 金屬材料力控制恒幅軸向疲勞試驗(yàn)方法

ASTM E399 金屬材料線彈性平面應(yīng)變斷裂韌性的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法

ASTM E561 K-R曲線測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法

ASTM E740 表面裂紋拉伸試樣斷裂試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施規(guī)程

ASTM E1152 測(cè)定J-R曲線的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法

ASTM E1820 斷裂韌性測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法

ASTM E606/E606M 應(yīng)變控制疲勞試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法

ASTM E1942 評(píng)估循環(huán)疲勞和斷裂力學(xué)試驗(yàn)中使用的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)指南

ASTM E2472 在低約束條件下測(cè)定抗穩(wěn)定裂紋擴(kuò)展的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法

ASTM B646 鋁合金斷裂韌性試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施規(guī)程

ASTM E2818 焊縫準(zhǔn)靜態(tài)斷裂韌性測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施規(guī)程

(2) GB相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

GB/T 3075 金屬軸向疲勞試驗(yàn)方法

GB/T 6398 金屬材料裂紋擴(kuò)展試驗(yàn)方法

GB/T 4337 金屬旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)方法

GB/T 7733 金屬旋轉(zhuǎn)彎曲腐蝕疲勞試驗(yàn)方法

GB/T 12443 金屬扭應(yīng)力疲勞試驗(yàn)方法

GB/T 7732 金屬材料表面裂紋拉伸試樣斷裂韌度試驗(yàn)方法

GB/T 21143 金屬材料準(zhǔn)靜態(tài)斷裂韌度的統(tǒng)一試驗(yàn)方法

GB/T 24176 金屬材料疲勞試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方案與分析方法

GB/T 2107 金屬高溫旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)方法

GB/T15248 金屬材料軸向等幅低循環(huán)疲勞試驗(yàn)方法

GB/T10622 金屬材料滾動(dòng)接觸疲勞試驗(yàn)方

GB/T 4161 金屬材料平面應(yīng)變斷裂韌度試驗(yàn)方法

GB/T 2038 金屬材料延性斷裂韌度試驗(yàn)方法

GB/T 26077 金屬材料疲勞試驗(yàn)軸向應(yīng)變控制方法

GB/T 26076 金屬薄板(帶)軸向力控制疲勞試驗(yàn)方法

GB/T 27595 膠粘劑結(jié)構(gòu)膠粘劑拉伸剪切疲勞性能的試驗(yàn)方法

GB/T 12443 金屬材料扭應(yīng)力疲勞試驗(yàn)方法

GB/T 13682 螺紋緊固件軸向疲勞試驗(yàn)方法

GB/T 30064 金屬材料鋼構(gòu)件斷裂評(píng)估中裂紋尖端張開(kāi)位移(CTOD)斷裂韌度的拘束損失修正方法

GB/T 24522 金屬材料低拘束試樣測(cè)定穩(wěn)定裂紋擴(kuò)展阻力的試驗(yàn)方法

GB/T 28896 金屬材料焊接接頭準(zhǔn)靜態(tài)斷裂韌度測(cè)定的試驗(yàn)方法

GB/T 27551 金屬材料焊縫破壞性試驗(yàn)斷裂試驗(yàn)

(3) HB相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

HB 5142 金屬材料平面應(yīng)變斷裂韌度試驗(yàn)方法

HB 5152 金屬室溫旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)方法

HB 5153 金屬高溫旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)方法

HB 5217 金屬低周熱疲勞試驗(yàn)方法

HB 5277 發(fā)動(dòng)機(jī)葉平及材料振動(dòng)疲勞試驗(yàn)方法

HB 5287 金屬材料軸向加載疲勞試驗(yàn)方法

HB 5279 金屬板材表面裂紋斷裂韌性試驗(yàn)方法

HB 5487 鋁合金斷裂韌度試驗(yàn)方法

HB 6626 金屬材料在含水介質(zhì)中疲勞裂紋擴(kuò)展速率試驗(yàn)方法

HB 7572 金屬材料(人字形缺口)平面應(yīng)變斷裂韌度試驗(yàn)方法

HB 7680 金屬材料高溫疲勞裂紋擴(kuò)展速率試驗(yàn)方法

HB 7705 金屬材料疲勞小裂紋擴(kuò)展速率試驗(yàn)方法

HB 6442 飛機(jī)液壓導(dǎo)管及連接件彎曲疲勞試驗(yàn)

HB 7680 高溫疲勞裂紋擴(kuò)展速率試驗(yàn)方法

HB 5261 金屬板材K-R曲線試驗(yàn)方法

HB 6660 金屬板材熱疲勞試驗(yàn)方法

HB 7110 金屬材料細(xì)節(jié)疲勞額定強(qiáng)度截止值(DFRcutoff)試驗(yàn)方法

HB/Z 112 材料疲勞試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)分析方法

HB 20041 航空發(fā)動(dòng)機(jī)軸類部件疲勞試驗(yàn)方法

(4) GJB相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

GJB 2030 高溫下金屬材料斷裂韌度試驗(yàn)方法

GJB 1997 金屬材料軸向腐蝕疲勞試驗(yàn)方法

GJB 715.30A 緊固件試驗(yàn)方法-拉伸疲勞

GJB 715.30 緊固件試驗(yàn)方法-抗拉疲勞

GJB 715.9 緊固件試驗(yàn)方法-抗剪接頭疲勞