疲劳试验机试验过程中试样的断裂过程

  疲劳试验机的种类多种多样,但无论是哪一款产品,基本都可以实现高负荷、高频率、低消耗,从而缩短试验时间,降低试验费用。目前,疲劳试验机主要是用于进行测定金属、合金材料及其构件在室温状态下的拉伸、压缩或拉压交变负荷的疲劳特性、疲劳寿命、预制裂纹及裂纹扩展试验。

  通过疲劳试验机进行疲劳试验是指通过金属材料实验测定金属材料的许用应力疲劳值(σ-1),绘制材料的疲劳曲线(S-N曲线),进而观察疲劳破坏现象和断口特征,进而学会对称循环下测定金属材料疲劳极限的方法。

  在足够大的交变应力作用下,于金属构件外形突变或表面刻痕或内部缺陷等部位,都可能因较大的应力集中引发微观裂纹。分散的微观裂纹经过集结沟通将形成宏观裂纹。已形成的宏观裂纹逐渐缓慢地扩展,构件横截面逐步削弱,当达到一定限度时,构件会突然断裂。静载下塑性性能很好的材料,当承受交变应力时,往往在应力低于屈服极限没有明显塑性变形的情况下,突然断裂。

  疲劳断口明显地分为两个区域:较为光滑的裂纹扩展区和较为粗糙的断裂区。裂纹形成后,交变应力使裂纹的两侧时而张开时而闭合,相互挤压反复研磨,光滑区就是这样形成的。载荷的间断和大小的变化,在光滑区留下多条裂纹前沿线。至于粗糙的断裂区,则是最后突然断裂形成的。统计数据表明,机械零件的失效,约有70%左右是疲劳引起的,而且造成的事故大多数是灾难性的。因此,通过实验研究金属材料抗疲劳的性能是有实际意义的。


2022年01月05日

疲劳试验机试验过程中试样的断裂过程

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2022/1/5 10:18:00