疲劳试验
材料疲劳试验
材料疲劳试验材料疲劳试验是一种用于研究材料在长期循环加载下的性能变化的试验方法。
它可以测试材料的寿命及其耐久性，以确保材料在实际使用环境中的可靠性。
下面，我将详细介绍材料疲劳试验的主要内容和步骤。
首先，材料疲劳试验通常使用万能材料试验机进行，这是一种具有一定加载能力和频率调节范围的试验设备。
试验的目的是通过反复加载和卸载材料来模拟实际的工作负荷条件，观察材料在不同循环次数下的性能变化。
在进行材料疲劳试验之前，需进行试验的准备工作。
首先，选择合适的试样进行试验，试样的尺寸和形状应符合标准规定或实际应用需求。
然后，根据试验要求制备试样，并进行必要的表面处理，以确保试样的质量和试验结果的准确性。
准备工作完成后，开始进行材料疲劳试验。
试验过程分为以下几个步骤：1. 载荷设定：在试验机上设定试样的加载载荷，并确定试验的频率、循环次数和卸载条件。
2. 试验开始：通过试验机的控制系统启动试验，开始进行周期性加载和卸载操作。
加载过程中，试验机会将所设定的载荷作用在试样上，而卸载过程中，试验机则会将载荷移除。
3. 试验数据采集：在试验过程中，对试样的载荷和位移等参数进行实时采集，并记录下来。
这些数据可以用于后续的数据处理和分析。
4. 试验监测：在试验过程中，及时监测试样的变形、裂纹和断裂情况，以判断试样的疲劳寿命。
5. 试验停止：当试样达到预定的循环次数或发生失效时，试验停止。
此时，可以对试样进行评估和分析，以确定其疲劳性能和耐久性。
最后，根据试验结果和分析，评估材料的疲劳性能，并根据应用需求进行调整和改进。
疲劳试验的结果可以为工程设计提供重要的参考依据，确保材料在使用寿命内安全可靠的工作。
综上所述，材料疲劳试验是一种重要的材料性能测试方法，可以评估材料的耐久性和可靠性。
通过合理的试验设计和数据分析，可以得到准确的试验结果，并为实际应用提供可靠的参考依据。
重症肌无力疲劳试验标准
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
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。
疲劳试验标准
疲劳试验标准疲劳试验是指在特定载荷或应力作用下，材料或构件在一定条件下进行循环加载，以模拟实际工作中的疲劳破坏情况，从而评定材料或构件的疲劳性能。
疲劳试验标准是对疲劳试验进行规范和标准化的要求，其制定的目的是为了保证试验结果的准确性和可比性，为材料和构件的设计、生产和使用提供依据。
一、疲劳试验标准的分类。
根据不同的试验对象和试验目的，疲劳试验标准可以分为金属材料疲劳试验标准、混凝土疲劳试验标准、复合材料疲劳试验标准等。
其中，金属材料疲劳试验标准是最为常见和重要的一类，其主要包括拉伸-压缩疲劳试验、弯曲疲劳试验、扭转疲劳试验等内容。
二、疲劳试验标准的要求。
1. 试验条件的确定，包括载荷类型、频率、试样尺寸、环境条件等。
2. 试验方法的规范，包括试验过程的控制、数据采集和处理方法等。
3. 试验结果的评定，包括疲劳寿命、疲劳极限、疲劳裂纹扩展速率等指标的评定方法。
4. 试验设备和仪器的要求，包括试验机、应变计、测力传感器等设备的选用和校准要求。
5. 试验报告的内容，包括试验目的、试验方法、试验结果和分析等内容的详细记录。
三、疲劳试验标准的意义。
疲劳试验标准的制定和执行对于材料和构件的设计、生产和使用具有重要意义。
首先，它可以评定材料的疲劳性能，为材料的选用提供依据；其次，它可以评定构件的耐久性能，为构件的设计和改进提供依据；最后，它可以评定材料和构件在特定工况下的寿命，为工程结构的安全评定提供依据。
四、疲劳试验标准的发展趋势。
随着材料科学和试验技术的不断发展，疲劳试验标准也在不断更新和完善。
未来，疲劳试验标准将更加注重多尺度、多尺寸、多工况的综合试验方法，更加注重试验数据的数字化、标准化和信息化管理，以适应材料和构件疲劳性能评定的新需求。
总之，疲劳试验标准是对疲劳试验进行规范和标准化的要求，其制定的目的是为了保证试验结果的准确性和可比性，为材料和构件的设计、生产和使用提供依据。
随着材料科学和试验技术的不断发展，疲劳试验标准也在不断更新和完善，以适应新的需求和挑战。
金属疲劳试验有哪些金属疲劳试验方法
金属疲劳试验有哪些金属疲劳试验方法
疲劳试验，作为一种测定金属、非金属以及合金材料等拉伸、压缩等疲劳性能测试，常用于测量材料或产品的各项物理性能。
疲劳试验能测试哪些材料
金属：钢材、钢索、钢筋、钢板
非金属：橡胶、塑料、海绵、玻璃、胶管
合金材料：管件、五金、不锈钢、疲劳试验设备有哪些
根据试验频率：
低频疲劳试验机、中频疲劳试验机、高频疲劳试验机、超高频疲劳试验机、根据应力循环：
等幅疲劳试验机、变频疲劳试验机、程序疲劳试验机、随机疲劳试验机根据试验环境：
室温疲劳试验机、低温疲劳试验机、高温疲劳试验机、热疲劳试验机、腐蚀疲劳试验机、接触疲劳试验机、微动磨损疲劳试验机根据应力循环周次：
低周疲劳试验机、高周疲劳试验机
根据式样加载方法：
拉-压疲劳试验机、弯曲疲劳试验机、扭转疲劳试验机、复合应力疲劳试验机疲劳试验有哪些试验方法
扭转、弯曲、动态、拉伸、旋转、拉扭、纯弯、扭矩、静态、提吊、弯扭、弹跳、滚动、摇摆、屈曲、弹性、传动、。
气瓶疲劳试验标准及方法
气瓶疲劳试验标准及方法
一、试验标准
本试验方法依据GB/T 12137-2016《气瓶压力试验方法》和GB/T 15385-94《气瓶疲劳试验方法》进行。
二、检验方法
1. 外观检查：检查气瓶表面有无明显损伤、变形、裂纹等缺陷。
2. 容积检查：检查气瓶容积是否符合要求。
3. 压力表示值检查：检查压力表是否准确可靠。
4. 质量检查：检查气瓶质量是否符合要求。
5. 重复压力试验：对气瓶进行重复压力试验，以检验其耐压性能和疲劳性能。
三、合格判定
1. 在疲劳试验过程中，气瓶无明显的变形、损伤、裂纹等缺陷，视为合格。
2. 压力表表示值准确可靠，视为合格。
3. 重复压力试验合格，视为合格。
4. 各项检验均符合要求，视为合格。
医学知识之疲劳试验
疲劳试验
疲劳试验介绍：
疲劳试验是检查人体的疲劳程度的实验，通过人体疲劳检测仪对人体的舌面或唾液便可得知pH值，通过pH值得知人体疲劳程度。
疲劳试验正常值：
体能储备≥80%，PH=7.39-7.44
疲劳试验临床意义：
异常结果：疲惫状态PH=7.34-7.38，危险状态PH≤7.33或PH≥7.4 5。
需要检查的人群：出现疲劳体征的人群。
疲劳试验注意事项：
不合宜人群：无
检查前禁忌：休息不良，饮食不当，过度疲劳。
检查时要求：积极配合医生的工作。
伸出舌头或取出唾液，进行p H值检测。
疲劳试验检查过程：
嘱咐被检查人伸出舌头或者取出唾液，使用人体疲劳检测仪进行检查，通过检查得到的pH值进行诊断。
【注意事项】
大家在用药的时候，药物说明书里面有三种标识，一般要注意一下：
1.第一种就是禁用，就是绝对禁止使用。
2.第二种就是慎用，就是药物可以使用，但是要密切关注患者口服药以后的情况，一旦有不良反应发生，需要马上停止使用。
3.第三种就是忌用，就是说明药物在此类人群中有明确的不良反应，应该是由医生根据病情给出用药建议。
如果一定需要这种药物，就可以联合其他的能减轻不良反应的药物一起服用。
大家以后在服用药物的时候，多留意说明书，留意注意事项，避免不良反应的发生。
本文到此结束，谢谢大家!。
疲劳试验
• 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
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
疲劳试验简介
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。
疲劳试验报告
疲劳试验一、实验目的（1）了解测定材料疲劳极限 S-N曲线的方法。
（2）通过观察疲劳试样断口，分析疲劳的原因。
（3）了解所用疲劳实验机的工作原理和操作过程。
二、实验设备（1）疲劳试验机（2）游标卡尺三、实验原理及方法材料或构件在随时间作周期性改变的交变应力作用下，经过一段时间后，在应力远小于强度极限活屈服极限的情况下，突然发生脆性断裂，这种现象称为疲劳。
疲劳极限即材料承受接近无限次应力循环（对钢材约为10^7次）而不被破坏的最大应力值。
这里介绍单点法测定材料的疲劳强度，该实验依据的标准是HB5152-1980（第三机械工业部标准，金属室温旋转弯曲疲劳试验方法）。
，可以在试样数量受到限制的情况下近似测定S-N曲线和粗略地估计疲劳极限。
单点实验法至少需要6根~8根试样，第一根试样的最大应力为=（0.6~0.8）AB，经过N1次循环后失效；继续取另一试样，减小载荷至A2进行同样的试验，经过N2循环后失效；这样对滴3.4.5....根试样依次递减其载荷，按同样的方法进行实验。
各试样的应力水平依次递减，疲劳寿命Ni 随之依次递增。
直至某一试样在超过循环基数N0以后并不发生疲劳破坏，结束实验。
疲劳试验得到一系列最大应力AMAX和疲劳寿命N的数据，绘制出一条AMAX与N的曲线称为疲劳曲线或应力—寿命曲线。
常以S表示正应力A或剪应力t 绘制S-logN图线。
1.实验步骤（1）测量试样最小直径dmin（2）计算或查出K值（3）根据确定的应力水平A，由公式计算应加砝码的重量P’（4）将试样安装于套筒上，拧紧两根连杆螺杆，使与试样成为一个整体。
（5）连接挠性联轴节（6）加上砝码（7）开机前托起砝码，在运转平稳后，迅速无冲击地加上砝码，并将计数器调零（8）试样断裂，记下寿命N，取下试样（9）按照“单点法”测试原理，继续完成剩下5根~7根试样的试验。
绘制疲劳寿命曲线确定疲劳极限6.试验结果处理（1）下列情况试验数据无效：载荷过高致试样弯曲变形过大，造成中途停机；断口有明显夹渣致使寿命降低（2）将所得试验数据列表；然后以lgN为横坐标，Amax为纵坐标，绘制光滑的S-N曲线，并确定A-1的大致数值。
零部件疲劳试验
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。
疲劳试验方案
疲劳试验方案
嘿，朋友们！今天咱要讲讲这疲劳试验方案。
你知道啥是疲劳试验不？就好比一辆车，天天在路上跑啊跑，时间长了会不会出问题呀？这就是要搞疲劳试验的原因！咱得看看到底能撑多久才会“累垮”。
比如说，有个大桥，那可是关乎大家安全的呀！要是它不靠谱，哪天突然垮了咋办哟！所以就得给它来个疲劳试验。
咱得模拟各种情况，像风吹啊，雨打啊，车来车往的压力啊，看看它能不能扛得住。
你说这是不是超级重要？
再想想，咱家里的电器，天天用，它也会累呀！那我们在设计的时候，不做疲劳试验怎么行呢？要是没用多久就坏了，你不得气个半死呀！这不就是花冤枉钱嘛。
疲劳试验方案可复杂了呢！得考虑好多好多因素。
就像给一个人制定健身计划一样，得根据它的特点来。
不同的东西，疲劳试验的方法和标准都不一样啊！这可不是瞎搞的。
比如说钢铁吧，那得用专门的设备去拉伸它、挤压它，看看能坚持多久。
咱做疲劳试验还得特别细心，不能有一点儿马虎。
就像医生给病人看病一样，得仔细检查每个地方。
一个小细节没注意到，可能结果就完全不一样了哟！
而且啊，这可不是一个人能搞定的事儿。
得有好多专业的人一起合作，工程师呀，技术员呀，大家齐心协力才行。
他们会在那里讨论，哎呀这个方案行不行，那个数据合不合理，热闹得很呢！他们就像一个团队在战斗，为了找到最好的疲劳试验方案而努力。
总之啊，疲劳试验方案太重要了，关系到我们生活中的好多东西的质量和安全。
我们可不能忽视它呀！大家说是不是呢！。
疲劳实验
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。
力学疲劳实验实验报告
一、实验目的1. 了解疲劳断裂现象及其机理；2. 掌握疲劳试验的基本原理和方法；3. 分析不同材料在循环载荷作用下的疲劳性能；4. 培养实验操作技能和数据分析能力。
二、实验原理疲劳断裂是指材料在循环载荷作用下，经过一定次数的循环后，在应力远低于材料屈服强度的情况下发生的断裂。
疲劳断裂机理包括疲劳裂纹的产生、扩展和最终断裂。
本实验采用应力控制法进行疲劳试验，通过在不同应力水平下对材料进行循环加载，观察材料的疲劳性能。
三、实验设备和仪器1. 疲劳试验机：用于施加循环载荷；2. 引伸计：用于测量材料的变形；3. 扫描电子显微镜：用于观察疲劳裂纹的微观形态；4. 显微硬度计：用于测量材料的硬度。
四、实验材料本实验选用低碳钢作为实验材料。
五、实验步骤1. 根据材料特性，确定实验方案，包括应力水平、循环次数等；2. 将实验材料加工成标准试样，并进行表面处理；3. 将试样安装在疲劳试验机上，调整好试验参数；4. 进行循环加载试验，记录试验过程中的应力、应变、裂纹长度等数据；5. 完成试验后，对试样进行扫描电子显微镜和显微硬度测试。
六、实验数据及处理1. 记录不同应力水平下的循环次数、裂纹长度、断裂位置等数据；2. 根据实验数据，绘制疲劳曲线，分析材料的疲劳性能；3. 对裂纹进行微观分析，了解裂纹的形成和扩展机理。
七、实验结果与分析1. 疲劳曲线：在低应力水平下，循环次数较多，材料具有较好的疲劳性能；随着应力水平的提高，循环次数逐渐减少，材料的疲劳性能逐渐降低。
2. 裂纹形态：裂纹起源于试样表面，逐渐扩展至内部，最终导致材料断裂。
裂纹形态包括疲劳裂纹、微观裂纹和宏观裂纹。
3. 疲劳机理：疲劳裂纹的产生和扩展是材料在循环载荷作用下，由于微观缺陷、应力集中等因素引起的。
裂纹的形成和扩展过程包括疲劳裂纹的产生、亚临界扩展和最终断裂。
八、结论1. 低碳钢在循环载荷作用下，具有较好的疲劳性能，但在高应力水平下，疲劳性能较差；2. 疲劳裂纹的产生和扩展是材料在循环载荷作用下，由于微观缺陷、应力集中等因素引起的；3. 疲劳试验有助于了解材料的疲劳性能，为材料的设计和使用提供理论依据。
疲劳试验资料
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。
金属材料疲劳试验标准
金属材料疲劳试验标准金属材料的疲劳试验是评定材料在交变载荷作用下抗疲劳性能的重要手段，其标准化是保证试验结果的准确性和可比性的关键。
本文将介绍金属材料疲劳试验标准的相关内容，以便于广大研究人员和工程技术人员在进行疲劳试验时能够遵循相应的标准，确保试验结果的科学性和可靠性。
首先，金属材料疲劳试验标准主要包括试样的准备、试验条件的确定、试验方法的选择和试验结果的评定等内容。
试样的准备是疲劳试验的基础，包括试样的形状、尺寸和制备工艺等，这些都需要按照相应的标准进行规范。
试验条件的确定涉及到载荷类型、载荷幅值、频率、环境温度等因素，这些因素会直接影响到试验结果的准确性和可比性。
试验方法的选择包括拉伸-压缩试验、弯曲试验、旋转弯曲试验等，不同的试验方法对应着不同的试验标准，需要根据具体情况进行选择。
试验结果的评定是对试验数据进行分析和判定，判断材料的疲劳性能是否符合要求，这也是疲劳试验的最终目的。
其次，金属材料疲劳试验标准的制定和应用对于促进材料科学研究和工程应用具有重要意义。
通过制定标准，可以规范试验过程，提高试验结果的可比性和准确性，为材料的设计、选用和应用提供科学依据。
同时，标准化还可以促进不同单位之间的合作和交流，推动疲劳试验技术的发展和进步，为材料疲劳性能的评定和改进提供有力支持。
最后，金属材料疲劳试验标准的不断完善和更新是一个持续的过程。
随着材料科学和工程技术的发展，新材料、新工艺不断涌现，对疲劳试验标准提出了新的挑战和需求。
因此，我们需要不断总结经验，借鉴国际先进标准，完善和更新现有的疲劳试验标准，以适应新材料、新工艺的需求，确保疲劳试验结果的科学性和可靠性。
总之，金属材料疲劳试验标准是保证疲劳试验结果准确性和可比性的重要保障，其制定和应用对于推动材料科学研究和工程应用具有重要意义。
我们应该重视标准化工作，不断完善和更新疲劳试验标准，为材料疲劳性能的评定和改进提供有力支持。
疲劳试验实验报告
疲劳试验实验报告疲劳试验实验报告引言：人类的生活节奏越来越快，工作和学习的压力也越来越大，因此疲劳问题日益突出。
疲劳不仅会影响我们的身体健康，还会对工作和学习效率产生负面影响。
为了更好地了解疲劳对我们的影响，本次实验旨在通过疲劳试验，探究疲劳对认知能力和反应速度的影响。
实验设计：本次实验采用了随机对照实验设计，共邀请了50名参与者参加。
实验分为两个阶段，每个阶段的时间间隔为一周。
第一阶段，参与者在晚上10点进行一小时的阅读任务，然后进行一小时的休息。
第二阶段，参与者在晚上10点进行两小时的阅读任务，然后进行一小时的休息。
在每个阶段结束后，参与者需要完成一系列的认知测试和反应速度测试。
实验结果：通过对实验数据的统计分析，我们得出了以下结论：1. 认知能力：第一阶段结束后，参与者的认知能力没有明显下降，但在第二阶段结束后，参与者的认知能力明显下降。
这表明长时间的阅读任务会对认知能力产生负面影响。
2. 反应速度：第一阶段结束后，参与者的反应速度没有明显下降，但在第二阶段结束后，参与者的反应速度明显下降。
这表明长时间的阅读任务会对反应速度产生负面影响。
3. 注意力：在两个阶段结束后，参与者的注意力都有所下降，但第二阶段的下降程度更为明显。
这说明长时间的阅读任务会对注意力产生负面影响。
讨论：疲劳对认知能力和反应速度的影响已经被广泛研究和证实。
本次实验结果也进一步验证了这一结论。
长时间的阅读任务会导致认知能力和反应速度的下降，同时也会对注意力产生负面影响。
然而，需要注意的是，每个人对疲劳的反应可能存在差异。
一些人可能对疲劳更为敏感，而另一些人可能能够更好地应对疲劳。
因此，我们不能一概而论，而应该根据个体的情况来制定适合自己的疲劳管理策略。
结论：本次实验结果表明，长时间的阅读任务会对认知能力、反应速度和注意力产生负面影响。
在现代社会中，我们面临着巨大的工作和学习压力，因此我们需要重视疲劳问题，并采取相应的措施来管理疲劳。
疲劳试验方法
疲劳试验方法1、单点疲劳试验法适用于金属材料构件在室温、高温或腐蚀空气中旋转弯曲载荷条件下服役的情况。
该种方法在试样数量受限制的情况下，可近似测定疲劳曲线并粗略估计疲劳极限。
试验所需的疲劳试验机一般为弯曲疲劳试验机和拉压试验机。
2、升降法疲劳试验法升降法疲劳试验是获得金属材料或结构疲劳极限的一种比较常用而又精确的方法，在常规疲劳试验方法测定疲劳强度的基础上或在指定寿命的材料或结构的疲劳强度无法通过试验直接测定的情况下，一般采用升降法疲劳试验间接测定疲劳强度。
主要用于测定中、长寿命区材料或结构疲劳强度的随机特性。
所需试验机一般为拉压疲劳试验机。
3、高频振动疲劳试验法常规疲劳试验中交变载荷的频率一般低于200Hz，无法精确测得一些零件在高频环境状态下的疲劳损伤。
高频振动试验利用试验器材产生含有循环载荷频率为1000Hz左右特性的交变惯性力作用于疲劳试样上，可以满足在高频、低幅、高循环环境条件下服役金属材料的疲劳性能研究。
高频振动试验主要用于军民机械工程的需要。
试验装置通常包括：控制仪、电荷适配器、功率放大器、加速度计、振动台等。
4、超声法疲劳试验法超声法疲劳试验是一种加速共振式的疲劳试验方法，其测试频率(20kHz)远远超过常规疲劳测试频率(小于200Hz)。
超声疲劳试验可以在不同载荷特征、不同环境和温度等条件下进行，为疲劳研究提供了一个很好的手段。
超声疲劳试验一般用于超高周疲劳试验，主要针对10^9以上周次疲劳试验。
高周疲劳时，材料宏观上主要表现为弹性的，所以在损伤本构关系中采用应力、应变等参量的弹性关系处理，而不涉及微塑性。
5、红外热像技术疲劳试验方法为缩短试验时间、减少试验成本，能量方法成为疲劳试验研究的重要方法之一。
金属材料的疲劳是一个耗散能量的过程，而温度变化则是研究疲劳过程能量耗散极为重要的参量。
红外热像技术是一种波长转换技术，即将目标的热辐射转换为可见光的技术，利用目标自身各部分热辐射的差异获取二维可视图像，用计算机图像处理技术和红外测温标定技术，实现对物体表面温度场分布的显示、分析和精确测量。
疲劳试验方法_标准_概述说明以及解释
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。
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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）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
一、变动载荷和循环应力
1、变动载荷 大小、方向或者大小和方向均随时间而变化。 变化分为周期性，无规则性。相对应的应力，称为循环 应力。 （P94-图5-1） 2、循环应力 （1）循环应力的特性 平均应力 σm=1/2（σmax+σmin） 应力幅 σa=1/2（σmax-σmin） 应力循环对称系数 γ=σmin/σmax （2）循环应力的种类（P95-图5-2） 对称；脉动；不对称循环应力。
第四节 低周疲劳与热疲劳
疲劳寿命为102-105次的疲劳断裂，称为低周 疲劳。
一、低周疲劳的特点
1、局部产生宏观变形，应力与应变之间呈非 线性。 总应变△εt=△εe+△εp
2、裂纹成核期短，有多个裂纹源。 3、断口呈韧窝状、轮胎花样状。 4、疲劳寿命取决于塑性应变幅。
二、金属的循环硬化与循环软化
（二）疲劳极限
1、对称疲劳极限 97 循环载荷，r=-1。 σ-1，τ-1，σ-1p（对称拉压）
2、不对称循环疲劳极限（σr）
利用已知的对称循环疲劳极限，用工程作图法求得各 种不对称循环疲劳极限。 或者采用回归的公式求得。 （1）应力幅σa~平均应力σm图 y轴上的边界点为0和σ-1 x轴上的边界点为0和σb 将σmax分解成不同应力比 r时的σa和σm，作图。 运用时， 已知r，σr=σa+σm。
2、疲劳裂纹扩展模型 （1）Laird塑性钝化模型 裂纹不再扩展的过程， 称为“塑性钝化” 该模型对韧性材料的 疲劳扩展很有用。 材料的强度越低，裂纹 扩展越快，条带越宽
（2）再生核模型 疲劳裂纹的扩展是断续的。 主裂纹前方是弹塑性 交界点（三向拉应力区） 可形成新裂纹核。主裂纹 和裂纹核之间发生相向长 大、桥接，使主裂纹向前 扩展。 强度高的材料，可形 成解理裂纹。 返回
1、定义与特点
恒应变幅（塑性应变幅或 总应变幅）循环加载过程中， 材料的形变抗力不断增加， 则称为循环硬化；反之为循 环软化。 应力——应变滞后回线， 只有在应力循环达到一定周 期后，才是闭合的，即：达 到循环稳定态。 循环应力—应变曲线高于 单次应力—应变曲线，则是 循环硬化，反之为循环软化。
2、循环软化的危害 使材料的形变抗力下降，导致工件产生过量 的塑性变形而失效。 3、原因 决定于材料的初始状态，工件结构特性；应 变幅，温度等。 σb/σs＞1.4循环硬化 σb/σs＜1.2循环软化 微观原因：位错的循环运动；相变强化；应 力松驰。
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）
2、热应力的产生 外部约束 不让材料自由膨胀； 内部约束 温度梯度，相互约束，产生热应力。 热应变 导致裂纹的萌生，扩展。 3、衡量标准 一定温度幅，产生一定尺寸疲劳裂纹的循环次数。 4、提高热疲劳寿命的途径 材料 减小热膨胀系数，提高λ，均匀性， 高温强度。 工件状况 减小应力集中。 使用 减小热冲击。
三、疲劳宏观断口的特征
断口拥有三个形貌不同的 区域：疲劳源、疲劳区、瞬断 区。 随材质、应力状态的不同， 三个区的大小和位置不同。 （P107图5-24）
1、疲劳源 裂纹的萌生地；裂纹处在亚稳扩展过程中。 由于应力交变，断面摩擦而光亮。 加工硬化。 随应力状态及其大小的不同，可有一个或几个疲劳源。 2、疲劳区（贝纹区） 断面比较光滑，并分布有贝纹线。 循环应力低，材料韧性好，疲劳区大，贝纹线细、明显。 3、瞬断区 一般在疲劳源的对侧。 脆性材料为结晶状断口；韧性材料有放射状纹理；边缘 为剪切唇。 返回
二、疲劳分类及特点
1、分类 （1）按试样的加载方式分为：弯曲疲劳、扭转 疲劳、拉压疲劳、复合疲劳等。 （2）按试验环境可分为：室温疲劳试验、低温 疲劳试验、高温疲劳试验、热疲劳试验、腐蚀疲 劳试验、接触疲劳试验、微动磨损疲劳试验等 。 （3）按机件所受应力的大小和加载频率的高低 可分为：高周疲劳（Nf＞105周次）,因断裂应力 低（ <σs ），所以也叫低应力疲劳； 低周疲劳 （ Nf {102~105}周次），由于断裂应力水平高， ≥ σs，往往伴有塑性变形，故称为高应力疲劳 （或应变疲劳）。
三、疲劳极限与静强度之间的关系 钢：σ-1p=0.23（σs+σb） σ-1=0.27（σs+σb） 铸铁：σ-1p=0.4σb σ-1=0.45σb 铝合金：σ-1p=σb/6 +7.5(MPa) σ-1p=σb/6 -7.5(MPa)
第三节 疲劳破坏机理
（ 疲劳过程：裂纹萌生、亚稳扩展、失稳扩展、 断裂。）
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。
第一节 疲劳的基本概念
一、裂纹萌生及机理
常将0.05~0.1mm的裂纹定为疲劳裂纹核。 引起裂纹萌生的原因：应力集中、不均匀塑性 形变。 方式为：表面滑移带开裂；晶界或其他界面开 裂。
1、滑移带开裂 （1）驻留滑移带 在交变载荷作用下，永留或能再现的循环滑 移带，称为驻留滑移带。 通过位错的交滑移，使驻留滑移带加宽。 （2）挤出峰和挤入槽 滑移带在表面加宽过程中，还会向前或向后 移动，形成挤出峰和挤入槽。 循环过程中，峰、槽不断增加，增高（或变 深）。（柯垂耳-赫尔模型）。 孪晶处也易出现挤出峰和挤入槽。
三、低周疲劳的应变—寿命曲线
低周疲劳的σ~N曲线，数据离散。 1、总应变幅△εt～N曲线 △εe/2～2Nf， △εp/2～2Nf ， △εt/2～2Nf， 两不同斜率的曲线叠放，必 然会出现一个交点。 提高强度，交点左移；提高 塑性，交点右移。
2、△ε~N关系式曼森公式
E 100 断裂真实伸长率 e f ln( ) 100 4
t 3.5(
b
)(2 N f )
012
e (2 N f )
0.6 f
0.6
曼森——柯芬关系式 △εpNfz=C Z、C——材料常数 Z=0.2~0.7; C—0.5ef~1.0ef 用上述关系式可估算材料的低周疲劳寿命。
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四、热疲劳
1、基本概念 在循环热应力和热应变作用下，产生的疲劳 称为热疲劳。 热疲劳属低周疲劳（周期短；明显塑性变 形）。 由温度和机械应力叠加引起的疲劳，称为热 机械疲劳。
2、晶界处开裂 晶界就是面缺陷； 位错运动易发生塞积，出现应力集中，晶界 开裂。 3、相界面开裂 两相（包括第二相、夹杂）间的结合力差， 各相的形变速率不同，易在相结合处或弱相内 出现开裂。 只有首先达到临界尺寸的裂纹核，才能继续 长大。
二、疲劳裂纹扩展过程及机理
1、裂纹扩展的两个阶段
第一阶段 沿主滑移系，以纯剪切方式向内扩展；扩展速率仅 0.1nm数量级。 第二阶段 II区。 晶界的阻碍作用，使扩展方 向逐渐垂直于主应力方向；扩 展速率μm级；可以穿晶扩展。 形成疲劳条纹（疲劳辉纹） （见书上图4-22）。 一条辉纹就是一次循环的结果。