[發(fā)明專利]一種測試金屬材料疲勞極限的方法以及裝置有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201911150736.6 | 申請日： | 2019-11-21 |
| 公開（公告）號： | CN112824867B | 公開（公告）日： | 2022-11-25 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 王曉鋼;馮恩升;姜潮 | 申請（專利權(quán)）人： | 湖南大學(xué) |
| 主分類號： | G01N3/32 | 分類號： | G01N3/32 |
| 代理公司： | 北京英創(chuàng)嘉友知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11447 | 代理人： | 張巖龍 |
| 地址： | 410082 湖*** | 國省代碼： | 湖南;43 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 測試 金屬材料 疲勞極限 方法 以及 裝置 | ||
1.一種測試金屬材料疲勞極限的方法，其特征在于，包括：
在確定金屬材料試樣與疲勞試驗(yàn)機(jī)發(fā)生共振時(shí)，獲取所述疲勞試驗(yàn)機(jī)在預(yù)設(shè)周期內(nèi)按照預(yù)設(shè)頻率加載的應(yīng)力的第一應(yīng)力幅值；其中，所述預(yù)設(shè)頻率在1萬赫茲至10萬赫茲之間，所述預(yù)設(shè)周期的時(shí)長在0.5秒至2秒之間；
獲取在到達(dá)所述預(yù)設(shè)周期的預(yù)設(shè)時(shí)長時(shí)所述金屬材料試樣表面的第一溫升值，所述預(yù)設(shè)時(shí)長在0.05秒至0.2秒之間；所述第一溫升值表征沒有發(fā)生所述金屬材料試樣內(nèi)部熱傳導(dǎo)以及所述金屬材料試樣與外界環(huán)境熱交換的絕熱溫升；
根據(jù)所述第一應(yīng)力幅值和所述第一溫升值循環(huán)執(zhí)行參數(shù)獲取步驟，直至所述金屬材料試樣發(fā)生疲勞失效，得到應(yīng)力幅值集和溫升值集；
根據(jù)所述應(yīng)力幅值集和所述溫升值集確定所述金屬材料的疲勞極限；
所述參數(shù)獲取步驟包括：
將所述第一應(yīng)力幅值增加預(yù)設(shè)幅值增量，得到第二應(yīng)力幅值，并將所述第二應(yīng)力幅值添加至所述應(yīng)力幅值集，并控制所述疲勞試驗(yàn)機(jī)在所述預(yù)設(shè)周期內(nèi)按照所述預(yù)設(shè)頻率增加加載的應(yīng)力，以使得加載的應(yīng)力的應(yīng)力幅值為所述第二應(yīng)力幅值；
基于所述疲勞試驗(yàn)機(jī)按照所述第二應(yīng)力幅值加載的應(yīng)力，獲取在到達(dá)所述預(yù)設(shè)周期的所述預(yù)設(shè)時(shí)長時(shí)所述金屬材料試樣表面的第二溫升值，并將所述第二溫升值添加至所述溫升值集；
若所述金屬材料試樣未發(fā)生疲勞失效，在所述金屬材料表面溫度下降到預(yù)設(shè)溫度后，將所述第二應(yīng)力幅值更新為新的所述第一應(yīng)力幅值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述第一應(yīng)力幅值和所述第一溫升值循環(huán)執(zhí)行參數(shù)獲取步驟前，所述方法還包括：
在所述預(yù)設(shè)周期時(shí)長后，控制所述疲勞試驗(yàn)機(jī)停止加載應(yīng)力；
控制所述疲勞試驗(yàn)機(jī)停止加載應(yīng)力后，采集金屬材料試樣的表面溫度；
所述根據(jù)所述第一應(yīng)力幅值和所述第一溫升值循環(huán)執(zhí)行參數(shù)獲取步驟包括：
在確定所述表面溫度下降到預(yù)設(shè)溫度時(shí)，根據(jù)所述第一應(yīng)力幅值和所述第一溫升值循環(huán)執(zhí)行參數(shù)獲取步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取在到達(dá)所述預(yù)設(shè)周期的預(yù)設(shè)時(shí)長時(shí)所述金屬材料試樣表面的第一溫升值包括：
獲取在到達(dá)所述預(yù)設(shè)周期的預(yù)設(shè)時(shí)長時(shí)所述金屬材料試樣橫截面積最小處表面的第一溫升值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述應(yīng)力幅值集和所述溫升值集確定所述金屬材料的疲勞極限包括：
根據(jù)應(yīng)力幅值集得到應(yīng)力幅值集的第一對數(shù)值集；
根據(jù)所述溫升值集得到所述溫升值集的第二對數(shù)值集；
獲取所述第一對數(shù)值集和所述第二對數(shù)值集在預(yù)設(shè)坐標(biāo)系中的多個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，所述預(yù)設(shè)坐標(biāo)系用于表示所述第一對數(shù)值集和所述第二對數(shù)集的對應(yīng)關(guān)系；
對所述多個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行曲線擬合，得到第一直線和第二直線；
將所述第一直線和所述第二直線的交點(diǎn)所對應(yīng)的所述應(yīng)力幅值，確定為所述金屬材料的疲勞極限。
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