疲劳试验简介
重症肌无力疲劳试验标准
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重症肌无力疲劳试验标准
重症肌无力(Myasthenia gravis,MG)疲劳试验是一种帮助诊断和评估MG疾病严重程度的常用方法。
下面是一些常见的重症肌无力疲劳试验标准:
1. 末梢肌疲劳试验(Peripheral Muscle Fatigability Test):通过检查患者的末梢肌肌力变化来评估肌无力。
这可以通过要求患者保持重复肌肉运动(如握力测试)或持续进行特定动作(如闭眼眼球运动)来完成。
在MG患者中,肌肉疲劳的程度更快、更显著。
2. 简单疲劳试验(Simple Fatigability Test):这个试验要求患者保持特定的肌肉活动一段时间,例如伸直手臂或举起双腿。
如果在持续活动后肌肉力量明显下降,则可能是MG症状。
3. 跳跃疲劳试验(Tensilon Test):这是一项常用的诊断肌无力的试验。
在试验中,将琼脂球碱(Tensilon)注射患者体内后观察症状变化。
如果肌无力症状显著改善,则可能是MG。
4. 静脉疲劳试验(Intravenous Fatigability Test):在这个试验中,患者经历一系列静脉注射及活动,以检测肌肉疲劳及其恢复情况。
需要注意的是,以上试验仅为常见的评估MG疲劳程度的方法之一,具体的试验方法和标准可能会根据个体情况和医生的判断而略有不同。
因此,在进行任何疲劳试验之前,请务必咨询医生以获得准确的诊断。
疲劳强度试验方法
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疲劳强度试验方法
疲劳强度试验是一种评估材料或结构在循环加载下的耐久性能的方法。
以下是常见的疲劳强度试验方法:
1. 疲劳弯曲试验:将试样放置在弯曲载荷下,通过循环加载和卸载来评估其弯曲疲劳强度。
2. 疲劳拉伸试验:将试样置于拉伸载荷下,进行循环加载和卸载,评估其拉伸疲劳强度。
3. 疲劳压缩试验:将试样置于压缩载荷下,进行循环加载和卸载,评估其压缩疲劳强度。
4. 疲劳扭转试验:将试样置于扭转载荷下,进行循环加载和卸载,评估其扭转疲劳强度。
5. 疲劳冲击试验:在试样上施加冲击载荷,通过循环冲击来评估其疲劳强度。
6. 疲劳振动试验:将试样置于振动载荷下,进行循环振动来评估其疲劳强度。
在进行疲劳强度试验时,通常会记录载荷循环次数和试样的破坏情况,通过统计和分析数据来评估材料或结构的疲劳寿命和强度。
结构疲劳试验
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• 1852-1869年德国人沃勒(A.Wöhler)为研究机车车 辆开始以15次/分的频1 率s对b 车辆部件进行拉钢伸疲劳 试疲劳验试,以验后机又进用行试旋样转以弯7s曲2s 次疲/分劳的试频验率,在他旋的转功弯绩曲是
指绘出成一应些力金与属循存环在周疲次劳极关限系,的并- 曲将s线疲r-持劳,久试极又验限 称结果为
起落架因飞机起落而 反复受载
2.疲劳试验的内容
研究性疲劳试验一般研究以下内容:
1. 应力随荷载重复次数变化情况; 2. 开裂荷载及开裂情况;
鉴定性疲劳试验
3. 裂缝的宽度、长度、间距及其随荷载重复次数的变化;
4. 最大绕度及其变化;
5. 疲劳极限;
6. 疲劳破坏特征。
疲劳破坏特征
破坏时应力低于sb (抗拉强度),甚至 ss(屈服强度) 即使是塑性材料,也呈现脆性断裂 断口通常呈现光滑与粗粒状两个区域
• 2)受压区混凝土破坏。这是一种脆性破坏,此时受拉主 筋处的最大裂缝宽度未达到1.5mm,且挠度小于跨度的 1/50。配筋过多或混凝土强度太低的梁,出现此种标志。
• 3)受拉主筋拉断。这是另一种更为危险的脆性破坏,它 发生于配筋过少或预应力过高的梁
6.疲劳试验的观测
1.疲劳强度
科研性试验是以疲劳极限强度和疲劳极限荷载作为最大的 疲劳承载能力。构件达到疲劳破坏时的荷载上限值和应力 最大值分别为疲劳极限荷载和疲劳极限强度。
为了得到给定疲劳应力比值(值)条件下的疲劳极限强度 和疲劳极限荷载,一般采取的办法是:
根据构件实际承载能力,取定最大应力值s max,作疲劳试验, 求得破坏时荷载作用次数n,从 s与mnax双对数直线关系中 求得控制疲劳次数下的疲劳极限强度,作为标准疲劳极限 强度。它的统计值作为设计验算时疲劳强度取值的基本依 据。
疲劳试验
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• 疲劳:结构物或构件在重复荷载作用下达 到破坏时的应力比其静力强度要低的多。 结构疲劳试验的目的就是要了解在重复荷 载作用下结构的性能和其变化规律。 • 为什么对结构构件 —— 特别是钢筋混凝土 构件的疲劳性能的研究比较重视?
一、疲劳试验项目
结构疲劳试验按试验目的的不同可分为研究性疲 劳试验和检验性疲劳试验两类。 研究性疲劳试验一般包括以下内容:开裂荷载和 开裂情况;裂缝的宽度、长度、间距及其随荷载 重复次数的变化;最大挠度及其变化;疲劳极限; 疲劳破坏特征。 检验性疲劳试验一般包括以下内容:抗裂性能; 开裂荷载、裂缝宽度及开展情况;最大挠度的变 化情况。
(2)疲劳试验的应变测量 动态或静动态应变仪测量。 裂缝测量:裂缝的开始出现和微裂缝的宽度很重要。 目前利用光学仪器或应变传感器电测。
(3)疲劳试验的挠度测量
(4)疲劳试验的安装 疲劳试验需要连续进行时间很长,振动荷载很大,试件安装及试验过程中需 要充分注意安全措施。 (1)试件安装时,严格对中,保证平稳,尽可能不用分配梁,如需多点加载 可用多个脉冲千斤顶。要在砂浆找平层的强度足够时才能做试验。 (2)试验过程中,要经常巡视,发现隐患,立刻排除。 (3)注意安全防护,设置支架等保护措施。
二、疲劳试验荷载
(一)疲劳试验荷载取值: 疲劳试验的上限荷载Qmax是根据构件在最大标准 荷载最不利组合下产生的弯矩计算而得,荷载下限 根据疲劳试验设备的要求而定。
(二)疲劳试验荷载速度 荷载频率不应使构件和荷载架发生共振,同时 应使构件在试验时与实际工作时的受力状态一致, 为此荷载频率与构件固有频率应满足一定条件:
【思 考 题】
1.列举几个建筑工程中需要考虑振动问题的方面? 2.结构动载试验主要包括哪三类情况? 3.测振系统由哪几部分组成?画出仪器组成框图, 并说明各部分的作用?什么是压电效应? 4.动载试验中产生动荷载的方法有哪几种? 5.何为结构的动力反应与动力特性?它们有何区别? 6.结构动力特性试验测定方法有哪三种?简述共振 法的测定原理? 7.光线示波器的工作原理?
疲劳试验
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第一步 采用升降法测定条件疲劳极限, 第二步 用成组法测定σ一N曲线有限寿命段上各 点的数据, 第三步 绘制σ一N曲线。 二、不同应力状态下的疲劳极限 根据大量的实验结果,弯曲与拉压、扭转疲劳 极限之间的关系: 钢:σ-1p=0.85σ-1,铸铁σ-1p=0.65σ-1 铜及轻合金:τ-1=0.55σ-1,铸铁τ-1=0.8σ-1 σ-1>σ-1p>τ-1
2、特点
(1)断裂应力<σb,甚至<σs;
(2)出现脆性断裂;
(3)对材料的缺陷十分敏感;
(4)疲劳破坏能清楚显示裂纹的萌生和扩展, 断裂。
三、疲劳曲线和疲劳极限
(一)疲劳曲线
1、对称循环疲劳曲线 (σ~N曲线)
P96-图5-3
(1)有水平段的疲劳 曲线(钢) (2)无水平段的疲劳 曲线(有色金属,不锈钢等)
若为韧性材料max023公式法上两图中的曲线可用数学公式表示可以很方便利用02和r求得第二节疲劳抗力指标及其测定二不同应力状态下的疲劳极限根据大量的实验结果弯曲与拉压扭转疲劳极限之间的关系
第四章 疲劳试验
引言
材料构件在变动应力和应变的长期作用下, 由于累积损伤而引起的断裂的现象——疲劳。 疲劳属低应力循环延时断裂。 不产生明显的塑性变形,呈现突然的脆断。 ∴疲劳断裂是一种非常危险的断裂。 ∴工程中研究疲劳的规律、机理、力学性能指 标、影响因素等,就具有重要的意义。
(2)σmax~σm 图 y轴上的边界点为σ-1和 -σ-1,x轴则同前图。 σmax=σb ,利用不同的 应力比r来作图。若为韧性 材料σmax=σ0.2 (3)公式法 上两图中的曲线可用数学 公式表示 可以很方便利用 σb ,σ-1, σ0.2和r,求得σr。
第二节 疲劳抗力指标及其测定 一、疲劳极限的测定
拉伸疲劳试验
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拉伸疲劳试验的原理、方法和应用一、什么是拉伸疲劳试验拉伸疲劳试验是一种材料力学试验,用于测定材料或结构件在交变拉伸载荷作用下的疲劳性能。
疲劳是指材料或结构件在应力远低于材料的屈服强度或断裂强度的若干个循环下发生的突然断裂现象。
疲劳是导致许多机械零部件失效的主要原因之一,因此,了解和评估材料的疲劳性能对于保证机械设备的安全和可靠运行具有重要意义。
拉伸疲劳试验通常分为高周疲劳试验和低周疲劳试验两种。
高周疲劳试验是指在较高的循环频率(一般为10~1000 Hz)下进行的拉伸疲劳试验,主要用于测定材料的高周疲劳强度和有限寿命疲劳强度。
低周疲劳试验是指在较低的循环频率(一般为0.01~10 Hz)下进行的拉伸疲劳试验,主要用于测定材料的低周疲劳强度和塑性应变能力。
二、拉伸疲劳试验的原理拉伸疲劳试验的基本原理是在规定的循环应力或应变条件下,对试样进行反复加载,直到试样发生断裂或达到预定的循环次数为止。
在试验过程中,记录并分析试样的应力-应变曲线、应力-循环次数曲线、应变-循环次数曲线等数据,以得到材料的疲劳特性值。
拉伸疲劳试验中常用的参数有以下几个:应力比(R):指最小应力与最大应力之比,即R=σmin/σmax。
应力比反映了循环载荷的对称性,当R=0时,表示循环载荷为完全正向(拉-拉);当R=-1时,表示循环载荷为完全反向(拉-压);当R介于0和-1之间时,表示循环载荷为交变(拉-压)。
应力幅(Δσ):指最大应力与最小应力之差的一半,即Δσ=(σmax-σmin)/2。
应力幅反映了循环载荷的大小,一般认为,应力幅越大,材料越容易发生疲劳。
平均应力(σm):指最大应力与最小应力之和的一半,即σm=(σmax+σmin)/2。
平均应力反映了循环载荷的偏心程度,一般认为,平均应力越大,材料越容易发生疲劳。
应变比(εr):指最小应变与最大应变之比,即εr=εmin/εmax。
应变比与应力比类似,也反映了循环载荷的对称性。
金属材料疲劳试验变幅疲劳试验
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金属材料疲劳试验变幅疲劳试验
金属材料的疲劳试验是通过施加循环载荷使材料发生疲劳损伤的一种试验方法,用于评估材料在循环加载下的持久性能和寿命。
变幅疲劳试验是金属材料疲劳试验的一种方式,其特点是在试验过程中施加的载荷变幅是不断变化的。
通常,变幅疲劳试验是在一系列载荷幅值的范围内进行的,以得到材料在不同载荷幅值下的疲劳性能。
变幅疲劳试验可以帮助研究者了解金属材料在实际使用中可能会遇到的不同载荷幅值下的疲劳寿命。
通过对材料在不同载荷幅值下的疲劳性能进行评估,可以为材料设计、结构优化和使用寿命评估提供有价值的参考。
在变幅疲劳试验中,需要确定试验的载荷幅值范围、加载频率和试验样本尺寸等参数,以及确定试验的结束标准,如达到一定的应力循环次数或材料断裂等。
通过变幅疲劳试验,可以获取金属材料在不同载荷幅值下的疲劳曲线和疲劳寿命数据,从而分析材料的疲劳性能和寿命特性。
这对于材料的设计和使用具有重要的指导意义。
零部件疲劳试验
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断裂力学试验
基于断裂力学原理,通过 控制裂纹扩展速率或测量 临界应力强度因子来评估 零部件的疲劳性能。
02
零部件疲劳试验方法
应力疲劳试验
总结词
通过在试样上施加交变应力来模拟实际工作状态,以检测试样在交变应力作用下 的疲劳性能。
详细描述
应力疲劳试验是在试样上施加交变应力,使试样在一定周期内反复承受拉伸和压 缩,以模拟实际工作状态。该试验方法适用于各种材料和零部件,如金属、塑料 、橡胶等,是评估材料和零部件疲劳性能的重要手段。
使用和维护建议
根据试验结果和失效分析,提出合 理的使用和维护建议,降低使用过 程中对零部件的损伤和失效风险。
06
零部件疲劳试验的应用与 发展趋势
应用领域
汽车工业
零部件疲劳试验在汽车工业中应用广泛,主要用 于测试发动机、传动系统、悬挂系统等关键部件 的疲劳性能,以确保车辆的安全性和可靠性。
轨道交通
03
零部件疲劳试验设备与材 料
试验设备
疲劳试验机
用于施加循环载荷,模 拟零部件在实际使用中
的受力情况。
数据采集系统
用于实时监测和记录试 验过程中的应变、位移
等数据。
环境箱
用于模拟不同温度、湿度等 环境条件,以评估零部件在
不同环境下的疲劳性能。
振动台
用于模拟实际使用中的 振动情况,加速疲劳裂
纹的萌生和扩展。
应力分析
分析试验过程中零部件所承受的应力分布和变化情况,评估应力 对疲劳寿命的影响。
损伤累积
评估零部件在循环载荷下的损伤累积情况,分析损伤累积与疲劳 失效的关系。
失效分析
失效模式
分析试验中观察到的失效模式,如裂纹、断裂、磨损等,了解失效 的具体表现形式。
混凝土梁的疲劳试验方法
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混凝土梁的疲劳试验方法一、疲劳试验简介混凝土梁的疲劳试验是为了探究混凝土结构在循环载荷下的变形性能而进行的。
通过疲劳试验,可以更好地了解混凝土结构的使用寿命和安全性,为结构设计提供参考依据。
二、试验设备与材料1.试验设备(1)万能材料试验机:用于施加循环载荷。
(2)数控磨削机:用于加工混凝土试件的平面和侧面。
(3)砂轮机:用于打磨试件的表面。
(4)试验台:用于支撑试件。
(5)应变计:用于测量试件的应变。
2.试验材料(1)混凝土:强度等级为C50。
(2)钢筋:直径为10mm。
三、试验步骤1.制作混凝土试件按照设计要求,制作混凝土试件。
试件的尺寸和形状应符合标准规定,并且应当经过充分的养护。
2.试件表面加工使用数控磨削机对试件的平面和侧面进行加工,确保试件表面平整光滑。
然后使用砂轮机对试件的表面进行打磨,以保证试件表面光滑无瑕疵。
3.安装应变计在试件上安装应变计,以便于测量试件的应变。
4.试件固定将试件固定在试验台上,并调整试件的水平度和垂直度,保证试件在试验过程中不会发生偏移。
5.施加载荷使用万能材料试验机施加循环载荷,载荷大小和载荷频率应根据设计要求进行设定。
6.记录数据在试验过程中,记录试件的应变和载荷数据。
当试件出现裂纹或变形时,应及时停止试验,并记录下此时的载荷和应变值。
7.分析数据根据试验数据,分析试件的疲劳性能和破坏机理,为结构设计提供参考依据。
四、注意事项1.试件的制作和养护应符合标准规定,确保试件质量可靠。
2.试件在试验过程中应保持水平度和垂直度,以免发生偏移。
3.试验时应注意安全,严禁超载和超速运行。
4.试验结果应仔细分析,为结构设计提供科学依据。
五、总结混凝土梁的疲劳试验是探究混凝土结构在循环载荷下变形性能的重要手段。
在试验过程中,应注意试件的质量和安全,同时仔细记录数据并分析试验结果,为结构设计提供科学依据。
肌无力疲劳试验标准
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肌无力疲劳试验标准肌无力疲劳试验是一种用于评估肌肉功能和疲劳程度的常用方法。
它可以帮助医生诊断肌无力和其他肌肉疾病,也可以用于评估运动员的体能和训练效果。
在进行肌无力疲劳试验时,需要遵循一定的标准和步骤,以确保测试结果的准确性和可靠性。
首先,进行肌无力疲劳试验前需要对被试者进行全面的健康评估,包括身体状况、运动史、药物使用情况等。
这些信息可以帮助医生或测试人员确定被试者是否适合进行肌无力疲劳试验,以及选择合适的测试方法和参数。
在进行肌无力疲劳试验时,需要选择合适的肌肉或肌群作为测试对象。
常用的测试肌肉包括肱二头肌、腓肠肌、腓前肌等。
在选择测试肌肉时,需要考虑到该肌肉的功能和易受疲劳影响的特点,以及测试的实际用途。
进行肌无力疲劳试验时,需要选择合适的测试方法和参数。
常用的测试方法包括最大肌力测试、持续性肌力测试和肌耐力测试等。
在选择测试方法时,需要考虑到被试者的年龄、性别、体质等因素,以及测试的具体目的。
在进行肌无力疲劳试验时,需要严格控制测试环境和条件。
测试环境应该安静、舒适,避免外界干扰和影响。
测试条件包括测试设备的选择和校准、测试姿势的规范和标准等。
这些条件的严格控制可以减小测试误差,提高测试结果的可靠性。
在进行肌无力疲劳试验时,需要严格遵守测试步骤和操作规程。
测试人员应该接受专业的培训,熟悉测试方法和操作技巧,以确保测试的准确性和可靠性。
测试步骤包括被试者准备、测试姿势调整、测试参数记录等,每一步都需要严格按照标准操作。
在进行肌无力疲劳试验后,需要对测试结果进行分析和解释。
测试结果应该与被试者的个体特点和健康状况相结合,进行科学的评估和解释。
同时,还需要将测试结果与正常值或参考范围进行比较,以判断被试者的肌肉功能和疲劳程度。
总之,肌无力疲劳试验是一项重要的评估方法,它可以帮助医生诊断肌肉疾病,也可以用于评估运动员的体能和训练效果。
在进行肌无力疲劳试验时,需要严格遵循标准和步骤,以确保测试结果的准确性和可靠性。
疲劳实验
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1 (3× 392+5× 382+4× 372+1× 362)=380MPa 13
图 2 增减法测定疲劳极限试验过程 (2) S-N 曲线的测定
测定 S-N 曲线(即应力水平-循环次数 N 曲线)采用成组法。至少取五级应力水平,
各级取一组试件,其数量分配,因随应力水平降低而数据离散增大,故要随应力水平降低而 增多,通常每组 5 根。升降法求得的,作为 S-N 曲线最低应力水平点。然后以其为纵坐标, 以循环数 N 或 N 的对数为横坐标,用最佳拟合法绘制成 S-N 曲线,如图 3 所示。
到试样 3 上,同时载荷传感器 4,应变传感器 5 和位移传感器 6 又把力、应变、位移转化成 电信号, 其中一路反馈到伺服控制器中与给定信号比较, 将差值信号送到伺服阀调整作动器 位置,不断反复此过程,最后试样上承受的力(应变、位移)达到要求精度,而力、应变、 位移的另一路信号通入读出器单元Ⅳ上,实现记录功能。
金属疲劳试验
一、实验目的
1. 了解疲劳试验的基本原理; 2. 掌握疲劳极限、S-N 曲线的测试方法; 3. 观察疲劳失效现象和断口特征
二、实验原理
1. 疲劳抗力指标的意义
目前评定金属材料疲劳性能的基本方法就是通过试验测定其 S-N 曲线(疲劳曲线), 即建立最大应力 σmax 或应力振幅 σa 与相应的断裂循环周次 N 之间的曲线关系。不同金属材 料的 S-N 曲线形状是不同的,大致可以分为两类,如图 1 所示。其中一类曲线从某应力水 平以下开始出现明显的水平部分,如图 1(a)所示。这表明当所加交变应力降低到这个水 平数值时, 试样可承受无限次应力循环而不断裂。 因此将水平部分所对应的应力称之为金属 的疲劳极限,用符号 σR 表示(R 为最小应力与最大应力之比,称为应力比)。若试验在对 称循环应力(即 R=-1)下进行,则其疲劳极限以 σ-1 表示。中低强度结构钢、铸铁等材料的 S-N 曲线属于这一类。实验表明,黑色金属试样如经历 107 次循环仍未失效,则再增加循环 次数一般也不会失效。故可把 107 次循环下仍未失效的最大应力作为持久极限。另一类疲劳 曲线没有水平部分,其特点是随应力降低,循环周次 N 不断增大,但不存在无限寿命,如 图 1(b)所示。在这种情况下,常根据实际需要定出一定循环周次(108 或 5× 107…)下所 对应的应力作为金属材料的“条件疲劳极限”,用符号 σR(N)表示。
旋弯疲劳试验
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旋弯疲劳试验
旋转弯曲疲劳试验(也称为Nakamura test或中村试验)是一种测定材料内在质量的方法,主要用于评估材料的洁净度。
它通过让试样承受一恒定的弯矩,并在旋转状态下进行疲劳试验,以评估材料在交变应力或应变作用下的疲劳性能。
这种试验可以用来绘制材料的S-N曲线,并测定材料的疲劳极限。
在试验过程中,试样可以装成悬臂,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的应力循环次数。
失效通常定义为试样出现可见的疲劳裂纹或完全断裂。
在特殊应用中,可以通过试样的塑性变形和裂纹扩展速率来确定试验的终止。
该试验对于工程师评估不同试验参数如载荷幅值和频率,以及试验时间和循环次数对金属材料疲劳性能的影响非常有用。
测试标准方面,常用的标准如GB/T 228.1-2010“金属材料普通试验方法疲劳试验”对旋转弯曲疲劳试验的试验参数、试验设备和试验步骤等方面做出了详细的规定。
以上内容仅供参考,如需获取更多信息,建议查阅相关文献或咨询材料工程专家。
结构疲劳试验..

1.疲劳试验的历史及实例 2.疲劳试验的内容 3.疲劳试验机 4.结构疲劳试验的方法 5.混凝土受弯构件疲劳破坏的标志 6.疲劳试验的观测 7.疲劳试验试件的安装 8.混凝土疲劳性能试验研究现状
1.疲劳试验的历史
• 1829年德国人阿尔贝特(J.Albert)为解决矿山卷扬 机服役过程中钢索经常发生突然断裂,首先以10次 /分的频率进行疲劳试验。
接触式测振仪、差动式位移计、电阻应变式位 移传感器或百分表(停机作静载试验时)。
7.疲劳试验试件的安装
钢拉伸疲劳断裂
断
疲劳破坏过程,可理解为裂纹萌生、逐渐 扩展与最后断裂的过程
3.疲劳试验机
疲劳试验机概述
• 疲劳试验机,是一种主要用于测定金属及 其合金材料在室温状态下的拉伸、压缩或 拉、压交变负荷的疲劳性能试验的机器。
• 疲劳试验机特点是可以实现高负荷、高频 率、低消耗,从而缩短试验时间,降低试 验费用。
等零部件的拉、压、扭、多 向复合试验,能在正弦波、 三角波、梯形波、斜波、用 户自定义波形下进行多种试 验,根据试验部件的不同可 以进行以下试验: • 1、单纯拉压疲劳试验 • 2、单纯扭转试验 • 3、拉(压)扭复合试验
电液伺服腐蚀疲劳试验机
• 功能用途:电液伺服 腐蚀疲劳试验机专用 于钛合金及其他材料 在恒幅轴向加载和腐 蚀环境条件下的腐蚀 疲劳强度和腐蚀疲劳 寿命测试。
起落架因飞机起落而 反复受载
2.疲劳试验的内容
研究性疲劳试验一般研究以下内容:
1. 应力随荷载重复次数变化情况; 2. 开裂荷载及开裂情况;
鉴定性疲劳试验
3. 裂缝的宽度、长度、间距及其随荷载重复次数的变化;
4. 最大绕度及其变化;
5. 疲劳极限;
疲劳试验资料
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疲劳试验
疲劳试验是一种常见的实验方法,用来评估材料在持续加载和循环加载下的疲劳性能。
在工程领域,疲劳是一种重要的失效模式,可以导致材料和结构的意外损坏。
因此,疲劳试验在材料研究和工程设计中具有重要意义。
疲劳试验的基本原理
疲劳试验的基本原理是通过施加不同形式的加载,如循环加载或不规则加载,来模拟实际工作条件下材料所承受的疲劳应力。
在试验过程中,监测材料的应力应变曲线和应变振幅,以评估材料在疲劳加载下的性能表现。
疲劳试验的分类
根据试验条件和加载方式的不同,疲劳试验可以分为不同的类型,如拉伸-压缩疲劳试验、弯曲疲劳试验和扭转疲劳试验等。
每种类型的疲劳试验都有其特定的试验流程和数据分析方法。
疲劳试验的应用
疲劳试验在航空航天、汽车制造、机械工程等领域中被广泛应用。
通过疲劳试验,工程师可以评估材料的疲劳寿命、设计更加可靠的产品和结构。
疲劳试验的发展趋势
随着材料科学和工程技术的不断发展,疲劳试验的方法和技术也在不断创新。
新型材料的疲劳性能评估、多尺度疲劳试验和数字化疲劳试验成为当前研究的热点方向。
总结
疲劳试验作为一种重要的材料性能评估方法,对于提高产品的可靠性和安全性具有重要意义。
通过深入研究疲劳试验的原理和方法,可以更好地理解材料在疲劳加载下的行为规律,为工程实践提供可靠的技术支持。
疲劳测试
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疲劳测试疲劳测试是可靠性测试一种,其利用橡胶、塑料试样或模拟机件在各种环境下,经受交变载荷而测定其疲劳性能判据,并研究其断裂过程的试验。
科标检测作为专业的可靠性能检测机构可依照ISO、ASTM、DIN、GB、HB等标准完成各类产品的疲劳试验、老化性能等测试,国家认可的检测报告和分析报告。
【检测范围】1.试验应力(应变)和寿命(循环周次):高周疲劳低周疲劳室温疲劳低温疲劳高温疲劳热疲劳试验环境腐蚀疲劳接触疲劳微动磨损疲劳等等;2.加载方式:拉压疲劳弯曲疲劳(旋转弯曲疲劳、三点弯曲疲劳、四点弯曲疲劳、悬臂弯曲疲劳)扭曲疲劳复合应力疲劳等等;3.试验方法:扩展速率试验 S-N曲线的测定旋转弯曲方法等;科标服务特点:◇更短的检测周期-帮助客户快速获取精准检测结果◇更低的检测费用-合理的收费体系降低客户测试服务成本◇更完善的检测方案-为客户提供检测分析一站式服务◇更优质的售后服务-帮助客户解决服务后期技术疑问【检测方法】1. 领取试验所需试样,用游标卡尺测量试件的原始尺寸。
表面有加工瑕疵的试样不能使用。
2. 开启机器,设置各项试验参数。
3. 安装试件。
使试样与试验机主轴保持良好的同轴性。
4. 静力试验。
取其中一根合格试样,先进行拉伸测其σb。
静力试验目的一方面检验材质强度是否符合热处理要求,另一方面可根据此确定各级应力水平。
5. 设定疲劳试验具体参数,进行试验。
第一根试样最大应力约为(0.6~0.7)σb,经N1次循环后失效。
继取另一试样使其最大应力σ2=(0.40~0.45) σb,若其疲劳寿命N<107,则应降低应力再做。
直至在σ2作用下,N2>107。
这样,材料的持久极限σ-1在σ1与σ2之间。
在σ1与σ2之间插入4~5个等差应力水平,它们分别为σ3﹑σ4﹑σ5﹑σ6,逐级递减进行实验,相应的寿命分别为N3﹑N4﹑N5﹑N6。
6. 观察与记录。
由高应力到低应力水平,逐级进行试验。
记录每个试样断裂的循环周次,同时观察断口位置和特征。
轴向疲劳试验
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轴向疲劳试验轴向疲劳试验是一种常用的材料力学性能测试方法,用于评估材料在受到轴向载荷作用下的疲劳寿命。
本文将从试验原理、试验过程、试验结果分析等方面进行介绍,以帮助读者更好地了解轴向疲劳试验。
我们来了解一下轴向疲劳试验的原理。
轴向疲劳试验是将试样置于疲劳试验机中,施加周期性的轴向载荷,通过不断加载与卸载的循环过程,观察试样的疲劳寿命。
试验结果可以得到材料在不同载荷水平下的疲劳曲线,进而评估材料的疲劳强度和疲劳寿命。
接下来,我们将介绍轴向疲劳试验的具体过程。
首先,选择合适的试样尺寸和形状,通常采用圆柱形试样。
然后,将试样安装在试验机上,调整试验机的加载速度和载荷幅值。
开始试验后,试验机将自动施加载荷并进行循环加载与卸载,直到试样发生破坏或达到预设的试验次数。
试验过程中,需要记录试样的应力和应变数据,以便后续分析。
试验完成后,我们需要对试验结果进行分析。
首先,可以绘制疲劳曲线,该曲线表示不同载荷水平下的疲劳寿命。
通过分析曲线的形状和斜率变化,我们可以得到材料的疲劳强度和疲劳寿命。
此外,还可以进行疲劳断口分析,观察试样破坏的形态和特征,以了解疲劳破坏的机制和原因。
轴向疲劳试验在工程领域具有广泛的应用。
首先,它可以用于评估材料的疲劳性能,指导材料的选择和设计。
不同材料的疲劳强度和寿命差异很大,通过轴向疲劳试验可以比较不同材料的性能,选择最合适的材料。
其次,轴向疲劳试验还可以用于评估材料的可靠性,预测材料在实际使用中的疲劳寿命,为工程设计提供参考。
此外,轴向疲劳试验还可以用于研究材料的疲劳断裂机制,揭示材料的内部结构和性能特点。
总结起来,轴向疲劳试验是一种重要的材料力学性能测试方法,通过施加周期性的轴向载荷,评估材料的疲劳强度和疲劳寿命。
它在工程领域具有广泛的应用,可以指导材料选择、设计和可靠性评估。
通过轴向疲劳试验,我们可以更好地了解材料的疲劳性能和断裂机制,为工程设计提供科学依据。
疲劳试验方法_标准_概述说明以及解释
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疲劳试验方法标准概述说明以及解释1. 引言1.1 概述疲劳试验方法是一种重要的工程实验方法,用于评估材料或构件在循环加载条件下的耐久性和可靠性。
在现代工程设计和材料科学领域,疲劳试验方法被广泛应用于各种应用中,如航空航天、汽车制造、机械工程等。
通过模拟真实使用环境下的循环负载,疲劳试验可以揭示材料和构件在长时间使用过程中存在的弱点和故障机理。
1.2 文章结构本文将详细介绍疲劳试验方法及其标准,并对其进行解释和讨论。
文章由引言、疲劳试验方法、疲劳试验标准、疲劳试验概述说明、解释与讨论以及结论等部分组成。
引言部分将给出关于疲劳试验方法的整体概述,并简单介绍文章结构。
1.3 目的本文旨在提供对疲劳试验方法及其标准的全面理解。
通过对常见的疲劳试验方法和标准进行介绍和解析,读者将了解到选择适当的疲劳试验方法的考虑因素,以及疲劳试验标准的重要性和作用。
此外,本文还将详细说明疲劳试验的基本原理和过程概述,以及分析疲劳试验结果、对不同标准进行疲劳试验比较和解读疲劳断口特征及其含义的常用方法。
最后,通过总结疲劳试验方法和标准的重要性,并对未来发展进行展望,希望能够促进相关领域的研究与应用。
(文章正文内容根据实际需求填写即可)2. 疲劳试验方法2.1 定义和背景疲劳试验方法是用于评估材料、结构或设备在重复加载下的耐久性能的实验方法。
疲劳是指物体在反复循环载荷作用下逐渐损坏的现象,它可能导致结构失效或材料断裂。
疲劳试验方法旨在模拟实际使用条件下的循环荷载以确定材料或结构的疲劳极限、寿命和可靠性。
2.2 常见的疲劳试验方法常见的疲劳试验方法包括:- 轴向拉压疲劳试验:通过施加轴向拉力或压力来对材料进行循环加载,以评估其抗拉/压疲劳性能。
- 弯曲疲劳试验:施加弯曲力以模拟结构在实际使用中所受到的曲度变化,并评估材料或结构的抗弯曲疲劳性能。
- 扭转疲劳试验:通过扭转加载对材料进行循环应变,以评估其抗扭转疲劳性能。
- 振动疲劳试验:通过施加振动载荷模拟实际使用条件下的震动环境,评估材料或结构的抗振动疲劳性能。
骨科疲劳试验
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骨科疲劳试验骨科疲劳试验是一种常见的检查骨骼疾病的方法,它对于诊断、治疗和预防骨骼疾病有着重要的作用。
本文将介绍骨科疲劳试验的概念、原理、方法以及其在骨科医学中的应用。
一、概念骨科疲劳试验是一种通过对人体进行适当的运动或负荷,观察骨骼系统的反应,以检测骨骼系统功能状况的方法。
其主要目的是评估骨骼系统的抗疲劳能力、慢性负荷下的生物力学特性和骨骼系统的适应性调节。
二、原理骨组织是一种“活”组织,它能够根据受力情况进行生物力学调节,以适应负荷的变化。
骨组织的生物力学特性与机械的地位有关,应用骨科疲劳试验可模拟实际生活和运动中的负荷作用,刺激骨骼系统从而评估其生物力学特性。
三、方法(一)步行试验步行试验是最易实施的评估骨骼系统抗疲劳能力的试验。
步行试验要求测试者在场地、步伐、速度等方面保持一致,或在跑步机上进行标准步行或慢跑。
测试者有舒适的感觉时停止试验,或者在测试者出现疼痛或疲劳感时停止。
步行试验适用于大多数患者,并适用于高龄、肥胖等体重不适、活动能力不足的患者。
(二)静态或动态体位控制试验该方法获得骨骼系统生物力学特性需要使用设备,如跑步机、自行车以及其他运动设备。
最为常见的是通过动态试验,即在测试者进行运动之后测量其生物力学特性。
静态体位控制更适合于对静态负荷进行测试,对于长久站立的人员,如警察、门卫等的健康管理有较高的参考价值。
(三)特殊负荷骨科疲劳试验的主要目的是模拟实际生活和运动中的负荷作用。
因此,特殊负荷是一种有用的测试方法。
特殊负荷通常是按照特殊的姿势、负荷等进行测试,如行李箱、运动装备、家电等等。
四、应用骨科疲劳试验在骨科医学中的应用十分广泛。
它可以评估接骨和骨盆修复手术的效果,评估抗生素治疗骨髓炎的效果,评估运动员的适应性调节和生物力学特性,并预防骨骼系统疾病的发生。
五、使用注意事项(一)测试前测试前应对测试者进行全面的健康检查,了解测试者的健康状况,注意测试者的年龄、身体素质、身体负荷承受等方面的情况,并根据测试内容提前调整好相应步骤。
金属材料剪切疲劳试验
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金属材料剪切疲劳试验金属材料剪切疲劳试验是一种用于评估金属材料在交变荷载作用下的疲劳性能的实验方法。
它是通过施加交变荷载来模拟实际工作条件下的应力状态,进而研究材料在循环应力作用下的疲劳寿命和疲劳行为。
为了进行金属材料剪切疲劳试验,首先需要准备试样。
通常情况下,试样采用矩形或圆形的形状,尺寸根据具体要求而定。
试样表面需要经过光洁处理,以消除外界因素对试验结果的影响。
试验过程中,试样将被夹持在试验机上,并施加交变荷载。
荷载的大小和频率可以根据需求进行调整。
在试验过程中,需要记录下试样的应力和位移的变化情况,以便后续分析和评估。
通过金属材料剪切疲劳试验,可以得到以下几方面的信息:1. 疲劳寿命:金属材料在循环应力作用下的寿命。
通常以试样破坏前的循环次数来表示。
疲劳寿命是评估金属材料抗疲劳性能的重要指标。
2. 疲劳曲线:通过记录试样的应力和位移变化情况,可以绘制出疲劳曲线。
疲劳曲线反映了材料在循环应力作用下的变形和破坏过程,对于分析材料的疲劳行为具有重要意义。
3. 疲劳损伤形式:疲劳试验还可以观察和分析试样的疲劳损伤形式,如裂纹的生成、扩展和破裂等。
这对于了解材料的疲劳破坏机理以及改进材料的疲劳性能具有指导意义。
金属材料剪切疲劳试验在工程领域具有广泛的应用。
它可以用于评估不同材料的疲劳性能,从而选择合适的材料用于特定的工程结构。
此外,疲劳试验还可以用于评估材料的使用寿命和可靠性,为工程设计提供重要参考。
虽然金属材料剪切疲劳试验是一种有效的评估方法,但也存在一些限制。
首先,试验结果受试样尺寸和形状的影响,因此需要合理选择试样尺寸和形状。
其次,试验过程中的环境条件和试验机的性能也会对结果产生影响,因此需要进行严格的控制和标定。
金属材料剪切疲劳试验是一种重要的实验方法,用于评估金属材料在交变荷载作用下的疲劳性能。
通过该试验可以得到材料的疲劳寿命、疲劳曲线和疲劳损伤形式等信息,为工程设计提供重要参考。
然而,在进行疲劳试验时需要注意试样尺寸和形状的选择、环境条件和试验机的控制等因素,以确保试验结果的准确性和可靠性。
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疲劳试验(fatigue test)利用金属试样或模拟机件在各种环境下,经受交变载荷循环作用而测定其疲劳性能判据,并研究其断裂过程的试验,即为金属疲劳试验。
1829年德国人阿尔贝特(J.Albert)为解决矿山卷扬机服役过程中钢索经常发生突然断裂,首先以10次/分的频率进行疲劳试验。
1852~1869年德国人沃勒(A.W hler)为研究机车车辆,开始以15次/分的频率对车辆部件进行拉伸疲劳试验,以后又用试样以72次/分的频率在旋转弯曲疲劳试验机进行旋转弯曲疲劳试验,他的功绩是指出一些金属存在疲劳极限,并将疲劳试验结果绘成应力与循环周次关系的S-N曲线(图1),又称为W hler曲线。
1849年英国人古德曼 (J.Goodman)首先考虑了平均应力不为零时非对称载荷下的疲劳问题,并提出耐久图,为金属制件的寿命估算和安全可靠服役奠定理论基础。
1946年德国人魏布尔 (W.Weibull)对
大量疲劳试验数据进行统计分析研究,提出对数疲劳寿命一般符合正态分布(高斯分布),阐明疲劳测试技术中应采用数理统计。
60年代初,从断裂力学观点分析金属疲劳问题,进一步扩大了疲劳研究内容。
近年来,由于电液伺服闭环控制疲劳试验机的出现以及近代无损检验技术、现代化仪器仪表等新技术的采用,促进了金属疲劳测试技术的发展。
今后应着重各种不同条件(特别是接近服役条件)下金属及其制件的疲劳测试技术的研究。
试验种类和判据
金属疲劳试验种类很多,通常可分为高周疲劳、低周疲劳、热疲劳、冲击疲劳、腐蚀疲劳、接触疲劳、声致疲劳、真空疲劳、高温疲劳、常温疲劳、低温疲劳、旋转弯曲疲劳、平面弯曲疲劳、轴向加载疲劳、扭转疲劳、复合应力疲劳等。
应根据金属制件的服役(工作)条件来选择适宜的疲劳试验方法,测试条件要尽量接近服役条件。
进行金属疲劳试验的目的在于测定金属的疲劳强度(抗力),由于试验条件不同,表征金属疲劳强度的判据(指标)也不一样。
高周疲劳:高周疲劳时,金属疲劳强度判据是疲劳极限 (或条件疲劳极限)即金属经受“无限”多次(或规定周次)应力循环而不断裂的最大应力,以σr表示,其中γ为应力比,即循环
中最小与最大应力之比。
在对称循环应力下γ=-1,疲劳极限表示为σ。
工程金属材料的疲
-1
成正比,比值约为0.5,对疲劳试验时选取第一个循环应力具有参考价值。
劳极限与抗拉强度σ
b
金属疲劳试验时,应力随时间一般呈正弦波形变化(图2),但有时也采用三角形、矩形等应力波形。
金属疲劳试验时最广泛采用的是旋转弯曲疲劳试验和轴向加载疲劳试验。
循环应力类型见图2。
金属在疲劳极限下实际所通过的最大循环次数称为试验基数。
钢铁及钛合金等,基数一般为107;对于有色金属、特殊钢及在高温、腐蚀等试验条件下,基数一般为108。
一些金属存在疲劳极限,对应地在S-N曲线上出现水平部分。
一些金属不存在疲劳极限,其S-N曲线无水平部分;随循环周次增加,金属所能承受的应力不断减小,因此将对应于规定周次的应力称为条件疲劳极限。
金属疲劳极限一般根据10个以上相同试样的疲劳试验结果所绘制的S-N曲线求得,或用升降法求得。
金属疲劳强度是一种对金属外在缺陷、内在缺陷、显微组织和环境条件非常敏感的性能,通过疲劳试验所测定的试验数据一般都很分散,即S-N曲线通常都是一个带,由此求出的疲劳极限乃是一组试样的统计平均值。
不对称循环应力疲劳:在不对称循环应力下,一般采用在规定耐久期下表示极限循环应力σ与平均应力σm的耐久图(图3),表示疲劳试验结果。
低周疲劳:对于高应力大应变下的低周疲劳(周次一般为102~105),通常是进行恒应变控制低周疲劳试验。
应首先将试验结果绘成低周疲劳寿命曲线(图4),然后从相关直线的截距和斜率求得下列表征金属低周疲劳性能的判据:疲劳强度系数σ媕、疲劳塑性系数ε媕、疲
劳强度指数b、疲劳塑性指数c。
循环应变硬化指数n’、循环强度系数k’等判据可从循环应力-应变曲线求得。
影响疲劳试验的因素:金属疲劳试验结果受很多因素影响,如试验条件(试样的尺寸、形状和表面状态,试验机类型,载荷特征,频率、温度及介质等)、冶金因素(晶粒度、显微组织、冶金缺陷等)、操作技术(试样安装情况、加载同心度等)。
为了保证金属疲劳试验结果的可靠性和可比性,必须设法避免上述各种因素的影响,严格控制疲劳测试相关条件的一致性。
此外,残余应力也是影响疲劳强度的一个重要因素,一般是残余压应力有利,残余拉应力有害。
为了减小残余应力对疲劳试验结果的影响,样坯应经适当热处理外,疲劳试样的机械切削加工应采用多段、分级、逐步减小加工量的方法,精加工时以横磨削、纵抛光为宜。
疲劳断口:金属疲劳裂纹通常在表面层应力集中处(滑移带、夹杂、析出微粒、划痕、缺口、冶金缺陷等)萌生、而后扩展至断裂。
金属疲劳断裂表面的外观形貌称之为疲劳断口。
一般分为三区:即疲劳源(萌生疲劳裂纹的核心策源地);疲劳裂纹扩展区(扩展过程中留下呈同心弧线的贝壳状形貌,光亮平滑,颗粒细有时呈瓷状);终断区(剩余截面不足以支承峰值应力因过载荷而静断,呈暗灰色纤维状或晶粒状)。
在电子显微镜或光学显微镜高倍放大下,在金属疲劳扩展区可显示出垂直裂纹扩展方向而大致平行的疲劳条痕,每根条痕标志每一循环终了疲劳裂纹的位置,因此条痕间距可作为局部疲劳裂纹扩展率的度量。
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