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dashamaogc银虫 (正式写手)
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如何设计高氮不锈钢高低周疲劳试验参数？
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如题~~现在手头有一块厚度15mm厚高氮不锈钢钢板，为了观察疲劳断裂时内部晶粒以及各种相的力学行为，需要做几个简单的疲劳试验，制造疲劳断口进行观察。 试验不要求太高精度，也不要求S-N疲劳曲线以及疲劳相关参数的计算和测量只是为了在疲劳状态下拉断样品即可；准备做4个样品，分别是高周拉-压，高周拉-拉，低周拉-拉以及低周拉-压。 高氮钢只进行过固溶处理和水冷之外没有任何处理，进口货，表面质量和平行度很好；其他参数只知道基本成分还有抗拉强度734MPa、屈服357MPa、延伸率61%以及硬度。 请问各位大神，尤其做过疲劳试验的同志们，为了拉断样品得到较好数据，疲劳试验要怎么样设置试验参数？需要做什么前期准备或实验，需要先做一个拉伸试验看看拉伸曲线吗？还有，额，在低周疲劳中，怎么样把试验中给疲劳试验机输入的应力幅转化为对应的应变幅（或者说就是低周疲劳中所谓应变控制是怎么操作的吧，听说即便是应变控制实验输入的参数也是应力）？ 另外国标什么的都看过了，没太懂，根据国标设计的棒状样品，工作区直径8mm，频率和波形看了些相关文献，导师要求年前就要完成试验，在线等，急求~~~~谢谢各位 |
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【答案】应助回帖
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dashamaogc: 金币+10, ★★★★★最佳答案 2013-01-28 12:53:47
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你好朋友！我是做铝合金疲劳试验的！ 我做的是高周拉拉试验！你的试验不需要做出完整曲线的话其实很容易啊！只需要在屈服强度一下取一个应力值，反复拉试样直到断裂就ok！先说拉拉的！ 建议你根据国标 或者 机械设计手册-抗疲劳设计篇！ 设计你的试样外形！可以取0.5倍屈服强度的应力合适的完成高周拉拉和拉压试验！至于低周的就是根据应变来试验了！ 你既然觉得国标不好懂那就看看这本书机械设计手册-抗疲劳设计篇！你的试验很简单！没问题的 |
2楼2013-01-27 20:04:11
dashamaogc
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额，已经毕业了，原来提到的问题确实是疲劳入门阶段最令人蛋疼的，怎么说呢，入门阶段首先先要想清楚实验目的和材料真实服役状态，对于只是需要sn曲线或仅仅做低应力条件下其实不用考虑什么高低周一根应力sn曲线搞定，如果不是这么简单的话，需要先搞清一个概念就是所谓高周疲劳，课本上定义循环次数大于10的7次方的疲劳一般被称为高周疲劳，这个定义其实只是定义的一种，疲劳实验的设计根据目的和思路不同有很多种，其实高低周疲劳跟次数没多大关系，只是相对来说的。这种高低周疲劳的概念是根据传统实验疲劳理论和方法提出的其依据是S-N曲线，额(⊙o⊙)…这种实验方法在实验方法里叫什么不记得了，自己查查吧，它的基本思想就是在实验室通过严格的应力控制拉压疲劳实验来模拟得出材料sn曲线然后根据曲线估算实际服役状态下材料的服役行为计算寿命，其实是很不准的，具有很大局限，它只适用于低应力状态下服役的工件，而且不适合拿来做疲劳理论研究，因为sn只是表象的通过它看不到材料内部变化，只针对低应力条件下特定条件下的特定材料有意义。 能够反应材料内部变化的是另一个曲线，循环应力应变曲线，虽然它无法直接显示疲劳寿命但却明确表示了材料在整个服役过程中的损坏过程，所以做理论研究我们通常研究的是它。事实上引起材料疲劳的并不是应力这个外因而是每次循环中材料发生不可恢复的残余微应变(塑性应变)是他们导致了材料最终的损伤，如果没有残余应变理论上讲损伤是不会发生的，这也是我们说“低周疲劳用应变控制”的原因。 知道材料疲劳损伤的原因再反过来考虑所谓“高周疲劳”，仅仅是降低应力增加循环周数对实际服役状态研究有什么意义么？没有的，次数多少都是相对来说的，没有必要找一个确定的数字，因为它对材料没有普适意义，所以研究疲劳应该关注的是材料自己的服役状态应力状态更为合适，更准确，高应力(应变)状态下服役和低应力(应变)下服役，因为力带来的损伤并不稳定所以我们通过控制应变来控制疲劳损伤并加以研究，这就是“低周疲劳应变控制”的原理，很简单，用引伸计保证每次总应变相同，研究塑性变形前后的变化，变形越大损伤越重，实际操作中就是输入的应变数值。 发自小木虫Android客户端 |
10楼2015-11-16 22:08:50
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【答案】应助回帖
| 另外补充一点吧！应变控制是通过引伸计来测的！所以你做实验前要去看看设备的引伸计规格！例如引伸计只能测量长度50的标距那么试样标距也要设计成50mm |
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3楼2013-01-27 20:07:29
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