[發(fā)明專利]用于測(cè)試材料的疲勞強(qiáng)度的試驗(yàn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810244632.0
• 申請(qǐng)日: 2015-05-21
• 公開（公告）號(hào): CN108572115B
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周金宇;陳峰;李仲樹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇理工學(xué)院
• 主分類號(hào): G01N3/32
• 分類號(hào): G01N3/32
• 代理公司: 常州市江海陽光知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32214
• 代理人: 陳曉君

本發(fā)明涉及一種用于測(cè)試材料的疲勞強(qiáng)度的試驗(yàn)方法，通過并行試驗(yàn)高效測(cè)定材料的疲勞強(qiáng)度。本發(fā)明將大批量試件分為多組，在不同試驗(yàn)機(jī)上并行完成試驗(yàn)，對(duì)產(chǎn)生的多組試樣的應(yīng)力值升降圖進(jìn)行圖形分析和數(shù)據(jù)處理，得到合成后的應(yīng)力值升降圖，再按常規(guī)方法求出疲勞強(qiáng)度的均值與方差。多組并行試驗(yàn)時(shí)，節(jié)約大量時(shí)間成本，而且只浪費(fèi)極少的有效數(shù)據(jù)，實(shí)用可行，可用于樣本數(shù)量較大時(shí)金屬材料的疲勞強(qiáng)度試驗(yàn)中。

本申請(qǐng)是申請(qǐng)?zhí)枮椋?01510263521.0，發(fā)明創(chuàng)造名稱為《一種用于測(cè)試材料的疲勞強(qiáng)度的試驗(yàn)方法》，申請(qǐng)日為：2015年5月21日的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及測(cè)量材料的疲勞強(qiáng)度極限數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域，特別涉及一種用于疲勞強(qiáng)度測(cè)試的并行升降試驗(yàn)法。

背景技術(shù)

材料在指定壽命下的疲勞強(qiáng)度通常無法直接測(cè)定。自從測(cè)定疲勞強(qiáng)度的升降法被提出以后，這種方法被廣泛地應(yīng)用于測(cè)定材料疲勞強(qiáng)度的隨機(jī)特征，例如廣泛所用的金屬材料。傳統(tǒng)的升降試驗(yàn)法一般采用如下的流程：

（1）估計(jì)預(yù)定壽命下試件的疲勞強(qiáng)度。確定試驗(yàn)的起始應(yīng)力水平和級(jí)差。通常參考已有的相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)或預(yù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)確定起始應(yīng)力水平，而級(jí)差則取為所估計(jì)疲勞強(qiáng)度的5%。

（2）在起始應(yīng)力水平下進(jìn)行疲勞壽命試驗(yàn)。

（3）如果試件在預(yù)定壽命前發(fā)生了疲勞破壞。在此應(yīng)力水平下記為“破壞”，下一個(gè)試件在低一級(jí)的應(yīng)力水平下進(jìn)行疲勞壽命試驗(yàn)。如果試件達(dá)到預(yù)定壽命仍未發(fā)生破壞，本試件的試驗(yàn)停止，在此應(yīng)力水平下記為“溢出”，下一個(gè)試件在高一級(jí)的應(yīng)力水平下進(jìn)行疲勞壽命試驗(yàn)，每一個(gè)試件的試驗(yàn)都依賴前一個(gè)試件的試驗(yàn)結(jié)果。試驗(yàn)的應(yīng)力水平按照以上規(guī)律升高或降低重復(fù)前面的過程直到試件個(gè)數(shù)滿足最小試件數(shù)的要求和升降圖閉合要求。并且各級(jí)應(yīng)力差在試驗(yàn)中要保持不變。采用升降法測(cè)定疲勞強(qiáng)度的關(guān)鍵，在于應(yīng)力增量的選取。一般來說，應(yīng)力增量最好選擇使試驗(yàn)在4級(jí)應(yīng)力水平下進(jìn)行。當(dāng)已知由傳統(tǒng)疲勞試驗(yàn)法測(cè)定的疲勞強(qiáng)度時(shí)，可取5％以內(nèi)的疲勞強(qiáng)度作為應(yīng)力增量。

通過上述流程可獲得一個(gè)完整的升降圖。下一個(gè)試樣的加載應(yīng)力值，必須參考上一個(gè)試件是“破壞”還是“溢出”，實(shí)驗(yàn)一般是單機(jī)連續(xù)進(jìn)行。所以傳統(tǒng)的升降試驗(yàn)法耗時(shí)長(zhǎng)，樣本量大時(shí)效率就非常低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種耗時(shí)短、效率高的用于測(cè)試材料的疲勞強(qiáng)度的試驗(yàn)方法。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是提供一種用于測(cè)試材料的疲勞強(qiáng)度的試驗(yàn)方法，包括如下幾個(gè)步驟：

①根據(jù)測(cè)試試驗(yàn)的樣品數(shù)分為M組，M≥2；

②第1組試樣，選擇循環(huán)基數(shù)，應(yīng)力比r，參考材料性質(zhì)選擇接近于材料估計(jì)的疲勞極限的應(yīng)力值進(jìn)行第1件試件的試驗(yàn)；若循環(huán)數(shù)達(dá)到選擇基數(shù)前發(fā)生破壞，則在低一級(jí)應(yīng)力水平下進(jìn)行第2件的試驗(yàn)，若仍在循環(huán)數(shù)達(dá)到選擇基數(shù)前發(fā)生破壞，則再降一級(jí)應(yīng)力水平進(jìn)行第3次試驗(yàn)，若經(jīng)過選擇基數(shù)循環(huán)未破壞，則停止第3件的試驗(yàn)，升高一級(jí)應(yīng)力水平，即在第2件的應(yīng)力水平下進(jìn)行第4次試驗(yàn)；以此類推，可得到應(yīng)力值升降圖，升降圖應(yīng)滿足閉合條件；

③剩下的M-1組試樣從第1組得到的有效應(yīng)力值開始試驗(yàn)，選擇相同的循環(huán)基數(shù)和應(yīng)力比r，重復(fù)步驟①的操作，可得到應(yīng)力值升降圖；

④對(duì)產(chǎn)生的M組試樣的應(yīng)力值升降圖進(jìn)行圖形分析和數(shù)據(jù)處理，得到合成后的應(yīng)力值升降圖，再按常規(guī)方法求出疲勞強(qiáng)度的均值與方差。