轴向疲劳试验报告
实验三、疲劳实验
疲劳损伤过程及机理
1. 疲劳过程
循环 滑移
裂纹 形核
微观裂纹 扩展
宏观裂纹 扩展
最终 断裂
裂纹萌生阶段
裂纹亚稳扩展阶段
失稳扩展阶段
Kt 应力集中系数
K 应力强度因子
KIC 断裂韧性
二、金属的轴向疲劳试验
一、变动载荷和循环应力 1.变动载荷 变动载荷是引起疲劳破坏的外力，是指载荷大小，甚至方向随时间 变化的载荷，其单位面积上的平均值为变动应力。变动应力可分为循 环应力和无规随机应力。 2.循环应力 循环应力的波形主要有正弦波、矩形波、三角波等，其中最常见的 是正弦波。 循环应力可用几个参数表示： 最大应力σmax 最小应力σmin 应力比 R = σmin /σmax
2 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，按下列 公式计算疲劳极限： 1 n N i i m i 1
半无限宽边缘缺口试样
a K I C * a * f W
K I 1.12 * a
有限宽度的中心开裂纹试样
W a K I a tan a W
f(a/W)
单边缺口试样 (SEN)
双边缺口试样（DEN）
SEN:
0.5% accurate for a/W < 0.6
曲轴疲劳试验
曲轴疲劳试验曲轴疲劳试验上汽集团奇瑞汽车有限公司奇瑞汽车工程研究院曲轴疲劳试验1.0目的本试验的主要目的的评估曲轴的疲劳强度。
试验是在专门的疲劳试验机上进行的，它通常是液压驱动，模拟发动机运行时曲轴上所受到的相应载荷。
这个疲劳试验是作为产品的认可依据试验件应该可以作为部件生产过程的一个主要验证方法。
因此样件应该达到生产的标准。
在发动机开发的早期阶段就应该做原型件的初步试验。
试验的区间应该是曲轴的圆角，可以用不同的方法增加弯曲疲劳强度，例如滚压和淬水。
可以用EXCITE软件计算发动机运转期间的曲轴疲劳强度。
计算出曲柄销圆角最低安全安全系数（在最大疲劳破坏载荷），然后用于试验件的弯曲载荷试验的载荷确定。
这个意味着弯曲载荷的条件应该用于曲轴疲劳分析的基础上进行。
疲劳强度的分析应结合至少两个曲柄销的圆角区域的金相分析检测，另外曲柄销的圆角区域的微硬度测量也应该做，因为他决定于硬度型线。
曲轴截面上多点硬度测量结果进行。
2.0试验准备在发动机运转时，由计算可知，影响疲劳寿命的主要是弯曲载荷，扭矩对它的影响不是很大。
所以评价主要考虑弯曲疲劳。
2.1试验件的准备弯曲疲劳试验在脉动疲劳试验装置上进行。
曲轴被切成两部分，包括按两个主轴颈和一个曲轴轴颈为一个轴段单元，通常用第二曲柄做试验。
把这个单元的一个主轴销和一个曲柄销夹紧，试验载荷加在第二个轴承颈上，这里加载荷的向量应该在由主轴颈、曲柄销和无轴向力的中轴线确定的平面上。
————试验载荷可以通过一个可以在第二个主轴径处自由运动、具有节点的杆处来施加。
主轴销和曲柄销的夹具必须被设计成压紧力对轴销半径对压力外圆的影响可以忽略的装置，由此在夹具板与销之间的接触域对主轴颈和曲柄销必须有一个很小的距离，这个距离大于圆角半径的3.5倍。
3.0使用仪器和设备曲轴疲劳试验表1：最小仪器通道4.0试验方法4.1初始试验载荷展示在下面表1的初始的试验载荷是从运行的发动机条件中计算出来的：·最大张紧力来源于运转发动机条件下的惯性力·最大压力来源于压缩气体最大压力·载荷幅值是最大拉力和最小压力间差值的一半允许试验载荷应该覆盖最大拉力（出现在曲轴最大速度点）和最大压缩力（通常出现在发动机在最低转速时的峰值点火压力）的整个范围正常的曲轴载荷的计算是在发动运行处于时相关临界速度/载荷点上。
滚动轴承疲劳试验方案
滚动轴承疲劳试验方案引言：滚动轴承是机械装置中常见的传动元件之一，其工作条件较为苛刻，需要经受高速旋转和重负荷的考验。
为了确保滚动轴承的可靠性和寿命，疲劳试验是不可或缺的一环。
本文将详细介绍滚动轴承疲劳试验方案，包括试验目的、试验方法、试验步骤以及试验结果的评估。
一、试验目的滚动轴承疲劳试验的主要目的是模拟实际工作条件下的轴承使用过程，评估其在长时间高速旋转和重负荷下的疲劳寿命。
通过试验，可以验证轴承的设计和制造质量，为产品的改进和优化提供依据。
二、试验方法1. 试验设备准备：a. 试验机：选择适当的试验机，能够提供满足试验要求的转速范围和负荷条件。
b. 轴承样品：选择符合试验要求的轴承样品，确保样品的代表性和一致性。
c. 测量设备：包括转速计、负荷计、温度计等，用于对试验过程中的参数进行监测和记录。
2. 试验参数确定：a. 转速范围：根据实际工作条件确定试验中的转速范围，考虑到轴承在高速旋转下的疲劳寿命变化规律。
b. 负荷条件：根据轴承的额定负荷和实际工作负荷确定试验中的负荷条件，考虑到轴承在重负荷下的疲劳寿命变化规律。
3. 试验步骤：a. 安装轴承样品：将选取的轴承样品正确安装在试验机上，确保轴承位置和轴向负荷的准确度。
b. 设置试验参数：根据试验要求，设定转速和负荷条件，确保试验过程中参数的稳定性。
c. 运行试验：启动试验机，使轴承样品在设定的转速和负荷条件下运行，连续工作一定时间。
d. 监测记录：在试验过程中，及时监测和记录轴承样品的转速、负荷和温度等参数。
e. 试验终止：根据试验要求，确定试验的终止条件，如达到设定的寿命或出现严重故障等。
f. 试验结果评估：根据试验数据和评估标准，对试验结果进行分析和评估，得出轴承的疲劳寿命。
三、试验结果评估根据试验的目的和要求，对试验结果进行评估是十分重要的。
评估的主要内容包括：1. 疲劳寿命：根据试验数据和评估标准，确定轴承的疲劳寿命，评估其是否符合设计要求和使用要求。
螺纹紧固件轴向载荷疲劳试验标准
螺纹紧固件轴向载荷疲劳试验标准今天我们要探讨的是螺纹紧固件轴向载荷疲劳试验标准。
作为机械设计与制造领域中的重要内容，螺纹紧固件轴向载荷疲劳试验标准在工程实践中扮演着至关重要的角色。
本文将从整体概念、重要性、标准制定和实验方法等多个角度展开全面评估，旨在帮助大家更深入地理解这一主题。
1. 概念介绍螺纹紧固件轴向载荷疲劳试验标准指的是对螺纹紧固件在受轴向载荷作用下的疲劳性能进行评估的标准化测试方法。
螺纹紧固件作为机械装配中常用的连接元件，其轴向载荷疲劳性能直接关系到整个装配的安全可靠性。
开展相应的疲劳试验具有重要意义。
2. 重要性螺纹紧固件轴向载荷疲劳试验标准的制定和执行对于保障机械装配的安全运行具有重要意义。
通过对螺纹紧固件进行轴向载荷疲劳试验，可以评估其在实际工作条件下的使用寿命和疲劳强度，从而为工程设计和实际应用提供重要参考依据。
另外，经过标准化测试的螺纹紧固件还可以更好地满足行业标准和法规的要求，提高产品的市场竞争力。
3. 标准制定目前，国际上对于螺纹紧固件轴向载荷疲劳试验标准已经有了比较完善的体系，例如ISO、ASTM等国际标准组织都发布了相关的标准文件。
在国内，由我国标准化研究院等单位也陆续发布了相关的国家标准。
这些标准文件一般包括试验设备、试验方法、试验条件、试验结果评定等内容，为实验人员提供了规范和指导。
4. 实验方法螺纹紧固件轴向载荷疲劳试验的核心在于开发合适的实验方法。
一般来说，实验方法包括试样的准备、载荷施加、试验过程控制、试验数据采集与分析等步骤。
常见的实验方法包括拉伸实验、循环载荷实验等。
通过科学合理的实验方法，可以获取螺纹紧固件在轴向载荷下的疲劳性能指标，如疲劳寿命、疲劳界限等数据，为工程设计提供可靠依据。
总结回顾通过对螺纹紧固件轴向载荷疲劳试验标准的全面讨论，我们不难发现其在机械装配中的重要性和必要性。
标准化测试方法的制定和执行对于保障机械装配的安全可靠性具有重要作用，同时也为产品的市场准入和国际贸易提供了便利。
多轴向与单轴向随机振动疲劳试验对比研究
多轴向与单轴向随机振动疲劳试验对比研究
贺光宗;陈怀海;贺旭东;田俊丰
【期刊名称】《振动工程学报》
【年(卷),期】2015(028)005
【摘要】首先进行了多轴向与单轴向振动疲劳的理论分析,指出了二者之间存在的差异;然后对典型试件分别进行了多轴向同时振动、单轴向振动以及单轴向依次振动疲劳试验,并且对试验结果进行了对比研究.结果表明:与单轴向振动相比,试件在多轴向同时振动环境中的疲劳失效时间、裂纹源的位置以及裂纹扩展方式均存在差异,多轴向同时振动更容易使结构产生疲劳损伤,具有更短的失效时间.从而证明了开展多轴向振动试验的必要性.
【总页数】8页(P754-761)
【作者】贺光宗;陈怀海;贺旭东;田俊丰
【作者单位】南京航空航天大学航空宇航学院,江苏南京210016;山东理工大学交通与车辆工程学院,山东淄博255049;南京航空航天大学航空宇航学院,江苏南京210016;南京航空航天大学航空宇航学院,江苏南京210016;中国航空工业集团公司成都飞机设计研究所强度部,四川成都610091
【正文语种】中文
【中图分类】O324;TH114
【相关文献】
1.多轴向与单轴向随机激励下结构动力学响应对比研究 [J], 贺光宗;陈怀海;孙建勇
2.压水堆燃料棒在轴向流作用下的随机振动响应研究 [J], 黄恒;刘彤;周跃民
3.无刷直流力矩电动机轴向随机振动分析 [J], 肖渊海; 方晓强; 严亮; 王学彬; 张炜卓
4.考虑轴向变形的锥形轮盘低循环疲劳试验研究 [J], 王海舟;杨雷;杨昌祺;卢序
5.金属元件轴向振动疲劳试验方法设计 [J], 何丁妮;石朝成;崔韦;张建波;张洪源因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
金属疲劳试验
金属疲劳试验主讲教师: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。
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σα与其相应的断裂循环周次N之间的关系曲线。
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。
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。
对这一类材料在测试其疲劳极限时，不可能做到无限次应力循环，而试验表明，这类材料在交变应力作用下，如果应力循环达到107周次不断裂，则表明它可承受无限次应力循环也不会断裂，所以对这类材料常用107周次作为测定疲劳极限的基数。
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。
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，按下列公式计算疲劳极限：()11n R N i i i v m σσ==∑ 1式中m——有效试验总次数；n—应力水平级数；—第i级应力水平；—第i级应力水平下的试验次数。
ISO_3800_1993_螺栓轴向疲劳试验
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astm-e466-2015-《金属材料力控制轴向等幅疲劳试验标准规程》
astm e466-2015 《金属材料力控制轴向等幅疲劳试验标准规程》ASTM E466-2015《金属材料力控制轴向等幅疲劳试验标准规程》是一项重要的标准，用于评估金属材料的力控制轴向等幅疲劳性能。
本文将分为四个部分，依次介绍标准的背景及意义、试验方法及步骤、试验结果的分析、以及标准的应用前景。
第一部分：标准的背景及意义金属材料在工程实践中广泛应用，经常承受循环载荷。
然而，长期以来，金属材料在循环载荷下的疲劳寿命难以预测，很容易导致突然失效。
因此，疲劳试验是评估金属材料耐久性的关键步骤之一。
ASTM E466-2015标准的制定旨在提供一个统一的测试方法，以使各种金属材料的疲劳性能能够得到可靠准确的评估和比较。
该标准的意义主要体现在以下几个方面：1. 评估金属材料的疲劳寿命：ASTM E466-2015标准可帮助评估金属材料在特定载荷情况下的疲劳寿命。
通过该标准的试验方法，可以定量地确定金属材料在受力过程中的循环疲劳起始、增长和失效阶段，从而预测其它工况下的实际寿命。
2. 比较不同材料的疲劳性能：标准规定了一系列统一的试验参数和测量指标，使得各种不同材料之间的疲劳性能具有可比性。
这对于材料的筛选和选择具有重要意义，为设计和工程师提供了参考依据。
3. 改进材料设计和加工工艺：此标准提供了对金属材料在应力控制下的疲劳性能测试方法，对于理解材料行为和优化材料设计和加工工艺方案具有重要意义。
通过进行一系列的试验，并对试验结果进行分析，可以帮助科学家和工程师找到合适的材料和加工工艺，以增强材料的疲劳寿命和性能。
第二部分：试验方法及步骤ASTM E466-2015标准规定了一系列本质上等幅疲劳加载的试验方法。
下面将介绍其中一种常用方法（标准中还包含其他试验方法）。
1. 建立试样：根据试验要求，制备适当尺寸的试样。
通常采用矩形形状的试样，通过加工或切割砂轮等方式将试样制备成标准尺寸。
2. 布置应力传感器：根据试验要求，在试样上安装应力传感器。