力学疲劳检测是通过实验方法评估材料或构件在循环载荷下的耐久性和断裂行为,主要测定疲劳寿命、裂纹扩展特性等参数,为工程设计和可靠性验证提供依据。
检测方法与技术
单点疲劳试验法:针对局部应力集中区域(如齿轮齿根、焊接接头)施加交变载荷,分析裂纹萌生与扩展规律。
升降法:通过统计学原理高效测定疲劳极限,适用于长寿命材料测试,可节省试样和时间。
高频振动试验法:利用100Hz–20kHz高频载荷加速试验,适用于航空航天和汽车部件快速评估。
超声疲劳试验:采用超声波频率实现超高周次疲劳测试,研究材料在超长寿命区的性能。
核心检测项目
疲劳寿命:材料在循环载荷下断裂前的循环次数。
S-N曲线:应力幅值与疲劳寿命的关系曲线,用于确定疲劳极限。
裂纹扩展速率:量化裂纹在载荷下的增长速度。
疲劳极限(σ₋₁):材料无限次循环(通常10⁷次)不失效的z大应力。
断口分析:通过断裂形貌判断失效模式(如疲劳辉纹)。
应用范围
金属材料:钢材、铝合金等。
关键零部件:航空发动机叶片、汽车底盘、齿轮轴承。
特殊结构:焊接接头、3D打印件、医疗器械植入物。
相关标准
GB/T 3075-2021(金属材料轴向力控制疲劳试验)。
ASTM E466(疲劳极限测定)。
ISO 6916(应力松弛试验)
来源:网络
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