试验条件:

1对于室温试验,一般在10 0C -}- 3 5℃范围内进行。对温度要求严格的试验,试验温度应为23℃5℃

2对于高温试验,温度一般不超过1 200 0C,试样引伸计标距段内的温度变化应不超过5℃,或在名义试验绝对温度的1%以内,取两者中的较大者。

3如有任何超出试验要求极限的温度冲击,应将所有这些温度值记录在试验报告中。

轴向和剪切应变的计算

    为精确控制试验,轴向应变和剪切应变值都应以试样的引伸计标距段为准计算得出。剪切应变在试样的薄壁截面沿径向成线性变化,应以试样的外径为准,用式(W计算得出。

加载控制模式

    单轴拉压、扭转和轴向一扭转复合(同相和非同相)疲劳试验应在应变控制下进行。为进行应变控制下单轴拉压疲劳试验,扭转通道控制器应在零扭矩状态。在进行应变控制下的扭转疲劳试验时,轴向通道控制器应在零载荷状态。

试验开始

材料所表现的初始循环变形取决于试验开始时的试验加载程序。同一系列的所有疲劳试验都应从相同的方向开始。例如,在轴向一扭转复合加载试验中,轴向加载波形通常开始于拉伸方向(正向),扭转加载波形通常开始于剪切应变正方向。图2和图3分别给出了轴向一扭转同相、非同相试验开始时的加载波形。对于较大应变幅度试验,为防止产生过冲现象或者引伸计与试样之间产生滑动,轴向与剪切应变分别在10周次内达到各自比较终的稳定应变幅即可。

材料多轴轴向扭转应变疲劳试验机测试程序 

材料多轴轴向扭转应变疲劳试验机测试程序 

试验监测

    试验监测在试验过程中需监测各试验控制变量(试样温度,轴向与扭向通道指令波形),且各控制变量应满足以下要求:

    a)所控制的应变幅度变化范围不能超过各自通道名义值的1%;

    b)在轴向一扭转复合加载疲劳试验中,轴向与扭向应变波形之间的相位角相对于预设值的偏移量不能超过30;

    c)试样温度变化范围不应超过5 0C,或名义试验温度的1%,取两者中的较大者。

    若试验过程中任一控制变量偏离其相应的规定极限范围,则畸变数据应在试验报告中进行说明。

数据记录

1在疲劳试验比较初的10个循环周次内,应记录其轴向力、轴向应变、扭矩和剪切应变,来研究材料的初始循环硬化/软化。在整个疲劳试验过程中,上述控制变量都应以对数循环间隔的方式进行相应记录(如,循环数10}20}50}100}200}500}1 0002 0005 000)

2通常在试验的比较后阶段,当试样表面出现目视可见裂纹时,应适当减小数据记录的循环间隔以更好地检测试样失效现象。

试样失效的确定

    与单轴拉压试验不同,纯扭转疲劳试验中试样通常不会分离成两块。载荷下降百分比方法或基于循环应力一应变行为(硬化或软化)的方法都可用于定义试样失效。

    a)载荷下降百分比方法:当试样加载载荷相对于先前记录的轴向或扭向数据峰值下降5%10%时,认为试样已失效。

b)基于循环应力一应变行为(硬化或软化)方法:通过考虑材料的循环硬化或软化行为来定义试样失效。通常对于恒幅轴向一扭转复合疲劳试验,在绝大部分疲劳寿命内,载荷范围相对于循环数曲线关系的斜率是一个常数(零或者对于循环硬化材料为一较小的正数,对于循环软化材料为一负数)。此时失效定义为轴向载荷或扭转载荷范围相对于循环数的曲线与比实际硬化或软化曲线低10%的曲线相交时的载荷值。

:表面复型技术也可用于定义试样失效:用乙酸纤维素薄膜复制试样引伸计标距内表面,以预定的循环间隔中断疲劳试验后检查薄膜是否存在表面裂纹。通过观察到的比较长裂纹(通常为0. 1  mm1.0 mm)来确定试样失效。

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