疲劳实验
结构疲劳试验(终)课件
试验结束
当试样发生断裂或达到预 定的试验次数时，结束试
验。
疲劳试验的设备
疲劳试验机
用于施加循环应力和应变的主要设备，可分 为旋转弯曲疲劳试验机和振动疲劳试验机等。
试验夹具
用于监测试样在试验过程中的各种参数，如 应力、应变等。
传感器和测量仪器
用于安装和固定试样的辅助设备，需根据试 样形状和尺寸进行定制。
加载系统
将试样安装在试验机上， 并调整加载系统，确保试 样受到所需的应力或应变。
疲劳损伤监测
在试验过程中，通过各种 方法监测试样的疲劳损伤， 如裂纹扩展、应力分布等。
01
02
03
04
05
试样准备
根据试验要求，选择合适 的试样，并进行必要的处 理，如表面处理、安装等。
循环加载
对试样施加循环应力或应 变，使试样在交变载荷下
非线性疲劳寿命预测模型
考虑到结构在循环加载过程中的非线 性行为，如塑性变形和应变硬化，采 用非线性累积损伤理论进行寿命预测。
疲劳寿命的影响因素
01
载荷条件
包括最大载荷、最小载荷、应 力幅、平均应力等，对疲劳寿 命有显著影响。
02
材料性能
材料的强度、韧性、硬度等性 能参数对疲劳寿命具有重要影 响。
03
环境疲劳试验
在模拟实际使用环境条件下，测 试材料或结构的疲劳性能，包括 温度、湿度、腐蚀等环境因素。
01
高周疲劳试验
适用于测试低应力水平下材料的 疲劳性能，通常测试频率较低。
02
03
断裂力学试验
通过测试材料的韧性、强度和断 裂韧性等参数，评估材料的疲劳 性能。
04
02
结构疲劳试验方法
疲劳试验标准
疲劳试验标准疲劳试验是评价材料、零部件及构件在交变应力作用下的疲劳性能的重要手段，也是确定材料寿命和安全可靠性的关键方法之一。
疲劳试验的标准化对于保证产品质量、提高产品可靠性具有重要意义。
本文将介绍疲劳试验标准的相关内容，以便于广大工程技术人员更好地了解和应用疲劳试验标准。
1. 疲劳试验标准的概述。
疲劳试验标准是制定和规范疲劳试验的技术文件，包括试验方法、试验条件、试验设备、试验程序、试验数据处理和分析等内容。
疲劳试验标准的制定是为了保证疲劳试验的科学性、准确性和可比性，为产品设计、制造和使用提供可靠的数据支持。
2. 疲劳试验标准的分类。
根据不同的试验对象和试验条件，疲劳试验标准可分为金属材料疲劳试验标准、非金属材料疲劳试验标准、零部件疲劳试验标准等。
其中，金属材料疲劳试验标准包括拉伸-疲劳试验、弯曲-疲劳试验、扭转-疲劳试验等；非金属材料疲劳试验标准包括塑料材料疲劳试验、复合材料疲劳试验等；零部件疲劳试验标准包括轴承疲劳试验、焊接接头疲劳试验、螺栓连接疲劳试验等。
3. 疲劳试验标准的应用。
疲劳试验标准的应用范围涉及到航空航天、汽车、船舶、轨道交通、机械制造、电子电气、建筑工程等多个领域。
通过遵循疲劳试验标准，可以评价材料和构件在实际工作条件下的疲劳性能，为产品的设计、选材和使用提供科学依据，有助于提高产品的可靠性和安全性。
4. 疲劳试验标准的发展趋势。
随着科学技术的不断发展和进步，疲劳试验标准也在不断完善和更新。
未来，疲劳试验标准将更加注重多学科交叉融合，推动疲劳试验技术与先进制造技术、数字化技术、材料基因工程等领域的深度融合，为实现高效、精准、智能的疲劳试验提供更加可靠的技术支持。
5. 结语。
疲劳试验标准是疲劳试验工作的基础和指导，对于提高产品质量、保障产品安全具有重要意义。
各行各业的工程技术人员应当重视疲劳试验标准的学习和应用，不断提升疲劳试验技术水平，为推动工程技术的发展和进步做出更大的贡献。
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。
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。
疲劳试验原理
疲劳试验原理
疲劳试验是一种用于评估材料或结构在循环加载下的疲劳性能的试验方法。
疲劳试验的原理基于材料在循环载荷下的疲劳损伤累积。
在疲劳试验中，将试样或结构暴露于循环载荷下，载荷的大小和频率通常根据预期的使用条件或工程要求来确定。
通过不断重复加载和卸载，材料或结构内部会产生微小的裂纹和损伤。
随着循环次数的增加，这些裂纹会逐渐扩展并最终导致材料或结构的疲劳破坏。
疲劳试验的目的是确定材料或结构在特定循环载荷下的疲劳寿命，即在出现疲劳破坏之前能够承受的循环次数。
疲劳试验可以通过不同的方法进行，如旋转弯曲试验、拉伸-压缩试验、扭转试验等。
在试验过程中，可以监测和记录试样的应变、应力、裂纹扩展等参数，以评估材料或结构的疲劳性能。
疲劳试验的结果可以用于设计优化、材料选择、寿命预测和质量控制等方面。
通过疲劳试验，可以评估材料或结构在实际使用条件下的可靠性和耐久性，为工程设计和安全评估提供重要的参考依据。
需要注意的是，疲劳试验的结果受到多种因素的影响，如加载方式、环境条件、材料性质等。
因此，在进行疲劳试验时，需要合理设计试验方案，并对试验结果进行准确的分析和解释。
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
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。
拉拉疲劳试验标准
拉拉疲劳试验标准
拉拉疲劳试验是一种用来评估材料在循环载荷作用下的疲劳性能的试验方法。
在这种试验中，材料样品通常会受到拉伸-拉伸的循环载荷，以模拟在实际应用中材料可能经历的疲劳载荷条件。
拉拉疲劳试验的标准主要用于确定材料在疲劳载荷下的抗力能力，包括其疲劳寿命、疲劳强度和疲劳韧性等特性。
拉拉疲劳试验的标准可能因国家和标准化组织而异。
以下是一些国际上常用的拉拉疲劳试验标准：
1.ASTME466-这是一项美国材料与试验协会（ASTM）制定的标准，它规定了金属和其他材料在室温下进行拉拉疲劳试验的方法。
2.ISO28900-国际标准化组织（ISO）制定的标准，它涵盖了金属和合金的拉拉疲劳试验方法。
3.EN10002-3-欧洲标准，适用于金属材料的拉拉疲劳试验。
4.GB/T28900-中国国家标准，规定了金属材料的拉拉疲劳试验方法。
这些标准通常会详细说明试验的原理、设备要求、试验程序、数据记录和分析方法等。
在执行拉拉疲劳试验时，应遵循相应标准的具体规定，以确保试验结果的准确性和可比
性。
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。
汽车的疲劳试验 标准
汽车的疲劳试验标准
汽车的疲劳试验旨在评估汽车零部件和整车在实际使用条件下的疲劳寿命和可靠性。
疲劳试验会模拟汽车在长时间使用和不同工况下的振动、冲击和应力，以确保汽车在使用寿命内保持安全可靠。
以下是一些与汽车疲劳试验相关的标准和测试项目：
1. ISO 16750-3:2012：该标准规定了汽车电气和电子设备的环境试验，包括疲劳测试和持久性测试。
这些测试涉及振动、冲击和温度循环等环境条件下的性能和可靠性。
2. GB/T 17565-2019：中国国家标准中的汽车零部件的疲劳试验标准，涉及着多种试验方法，包括弯曲疲劳、扭曲疲劳、拉伸疲劳等，以评估汽车零部件在多种应力和工况下的疲劳寿命。
3. ASTM E1049 - 85(2013)：这是一项美国材料和试验协会（ASTM）发布的标准，规定了各种材料的疲劳试验方法，也有一些方法适用于汽车零部件的疲劳测试。
4. 客户特定标准：许多汽车制造商会根据自身的要求和
标准，独立制定疲劳试验的测试标准，以确保汽车在各种应力条件下的安全可靠性。
这些标准不仅在现有汽车制造中被广泛采用，也在新车型开发和零部件大批量生产的研发和生产中进行应用。
通过这些标准所规定的疲劳试验，可以评估汽车在不同工况下的寿命和可靠性，从而确保汽车产品的质量和安全性。
疲劳试验原理
疲劳试验原理疲劳试验是指在一定的加载条件下，对材料或结构进行反复加载，以模拟实际使用条件下的疲劳破坏过程的一种试验方法。
疲劳试验原理是基于材料在受到交变载荷作用下，会发生裂纹扩展和最终疲劳破坏的特性。
在工程领域中，疲劳破坏是一种非常常见的破坏形式，因此对材料和结构进行疲劳试验具有重要的意义。
疲劳试验的原理主要包括以下几个方面：1. 疲劳载荷作用下的应力集中和裂纹扩展。
在疲劳试验中，材料或结构受到反复加载后会发生应力集中现象，导致材料表面产生微小裂纹。
随着加载次数的增加，这些微小裂纹会逐渐扩展，最终导致材料的疲劳破坏。
因此，疲劳试验的原理之一就是研究材料在应力集中和裂纹扩展过程中的力学行为。
2. 疲劳寿命和S-N曲线。
疲劳试验的原理还包括研究材料或结构的疲劳寿命，即在一定加载条件下材料能够承受的循环载荷次数。
通过对不同加载条件下的疲劳寿命进行试验，可以得到一组S-N曲线，即应力幅和循环次数的关系曲线。
这些曲线可以用来预测材料在不同应力水平下的疲劳寿命，为工程设计提供重要参考。
3. 材料的疲劳损伤机制。
疲劳试验的原理还包括研究材料在疲劳加载下的损伤机制。
在疲劳试验中，材料会出现疲劳裂纹、断裂面和变形等现象，通过对这些损伤特征的分析，可以揭示材料在疲劳加载下的损伤机制，为改善材料的疲劳性能提供依据。
4. 疲劳试验的应用。
最后，疲劳试验的原理还包括其在工程领域中的应用。
疲劳试验可以用来评估材料的疲劳性能，指导工程设计和材料选用，预测结构的使用寿命，优化结构的设计和改进材料的制备工艺。
总之，疲劳试验的原理涉及材料在疲劳加载下的力学行为、疲劳寿命和S-N曲线、疲劳损伤机制以及其在工程领域中的应用。
通过深入研究疲劳试验的原理，可以更好地理解材料和结构在疲劳加载下的性能，为工程实践提供科学依据。
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。
混凝土疲劳试验
混凝土疲劳试验
混凝土疲劳试验是一种常用的混凝土材料性能测试方法，用于评估混凝土在反复荷载作用下的耐久性能。
疲劳试验可以模拟混凝土在长期使用、重复荷载作用下的实际工况，从而提供更准确、可靠的混凝土材料性能参数。
混凝土疲劳试验的主要参数包括疲劳寿命、疲劳极限、疲劳裂缝扩展速率等，这些参数对混凝土的设计和使用具有重要意义。
混凝土疲劳试验的方法有多种，常见的包括旋转弯曲疲劳试验、拉压疲劳试验、端面钳夹疲劳试验等。
在进行混凝土疲劳试验时，需要注意试验参数的选择、试验样品制备和试验过程的控制，以保证试验结果的准确性和可靠性。
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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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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。
五、思考题：
1. 疲劳试样的有效工作部分为什么要磨削加工，不允许有周向加工刀痕？ 2. 实验过程中若有明显的振动，对寿命会产生怎样的影响？ 3. 若规定循环基数为 N=106,对黑色金属来说， 实验所得的临界应力值 σmax 能否称为对应于 N=106 的疲劳极限？
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。 7. 实验结束，取下试件。清理实验场地，试验机一切机构复原。 8. 根据实验记录进行有关计算。将所得实验数据列表；然后以 lgN 为横坐标，σmax 为纵坐 标，绘制光滑的 S-N 曲线，并确定σ-1 的大致数值。报告中绘出破坏断口，指出其特征。
图 10 矩形 U 形缺口轴向疲劳试样 以上各种试样的夹持部分应根据所用的试验机的夹持方式设计。 夹持部分截面面积与试 验部分截面面积之比大于 1.5。若为螺纹夹持，应大于 3。
四、实验步骤与方法
本实验在 MTS810 电液伺服疲劳试验机上进行，试样形状与尺寸如图 8 所示。 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。
（a） 图 1 金属的 S-N 曲线示意图
（b）
（a）有明显水平部分的 S-N 曲线 （b）无明显水平部分的 S-N 曲线
2. S-N 曲线的测定
（1） 条件疲劳极限的测定
测试条件疲劳极限采用升降法， 试件取 13 根以上。 每级应力增量取预计疲劳极限的 5% 以内。第一根试件的试验应力水平略高于预计疲劳极限。根据上根试件的试验结果，是失效 还是通过（即达到循环基数不破坏）来决定下根试件应力增量是减还是增，失效则减，通过 则增。直到全部试件做完。第一次出现相反结果（失效和通过，或通过和失效）以前的试验 数据，如在以后试验数据波动范围之外，则予以舍弃；否则，作为有效数据，连同其他数据 加以利用，按以下公式计算劳试验机及疲劳试样
1. 疲劳试验机
疲劳试验机有机械传动、液压传动、电磁谐振以及近年来发展起来的电液伺服等，本实 验所用设备为 MTS810 电液伺服疲劳试验机。
图 4 电液伺服材料试验机 图 4 所示的是 MTS 系列电液伺服材料试验机原理图。给定信号Ⅰ通过伺服控制器将控 制信号送到伺服阀 1， 用来控制从高压液压源Ⅲ来的高压油推动作动器 2 变成机械运动作用
2. 疲劳试样
疲劳试样的种类很多， 其形状和尺寸主要决定于试验目的、 所加载荷的类型及试验机型 号。现将国家标准中推荐的几种轴向疲劳试验的试样列于图 5 至图 10，以供选用。
图 5 圆柱形光滑轴向疲劳试样
图 6 漏斗形光滑轴向疲劳试样
图 7 漏斗形轴向疲劳试样图
图 8 矩形光滑轴向疲劳试样
图 9 圆柱形 V 形缺口轴向疲劳试样
R( N )
1 n vi i m i 1
式中 m—有效试验总次数；n—应力水平级数；σi—第 i 级应力水平；vi—第 i 级应力水 平下的试验次数。 例如某实验过程如图 2 所示，共 14 根试件。预计疲劳极限为 390MPa，取其 2.5%约 10 MPa 为应力增量，第一根试件的应力水平 402 MPa，全部试验数据波动如图 2，可见，第四 根试件为第一次出现的相反结果， 在其之前， 只有第一根在以后试验波动范围之外， 为无效， 则按上式求得条件疲劳极限如下： σR(N)=