疲劳极限

摘要： 对满足AMS4338材料规范的A公司、B公司两家供应商的2026-T3511铝合金型材进行化学成分、金相组织、力学性能对比分析。结果表明:A公司的2026-T3511铝合金型材晶粒比B公司的更加细小均匀,型材纵向力学性能略高于B公司的,B公司的型材更趋近于各向同性。A公司的型材有更多析出强化相,其疲劳极限略高于B公司的。2026-T3511铝合金型材的疲劳极限随着应力比的增大而升高。相关研究有利于2026铝合金型材的研制和建立2026铝合金型材的飞机用疲劳设计值。

摘要： 为探讨骨架嵌挤结构聚氨酯混合料在长期车辆荷载作用下疲劳特性,以聚氨酯混合料和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(styrene butadiene styrene block copolymer,SBS)改性沥青混合料为研究对象,利用万能试验机(universal testing machines,UTM)对疲劳试件进行不同应变水平的四点弯曲疲劳试验,监测并分析两种混合料的弯拉劲度模量、耗散能和滞后角等指标的演变过程,引入外推法,进行两种混合料的疲劳极限计算和疲劳方程预估。结果表明:聚氨酯混合料弯拉劲度模量降低速度慢,试件内部微裂纹萌生和发展地少,弹性恢复能力强,弹性特征相对明显。在相同应变水平下,当试验终止时累积耗散能为SBS改性沥青混合料的4倍左右,表明聚氨酯混合料需要更多的能量来促进材料损伤的产生,抗疲劳性能好。聚氨酯混合料和SBS改性沥青混合料对应的疲劳极限分别为295με和110με,骨架嵌挤结构聚氨酯混合料能满足拉应变水平更高的结构层位使用要求。

摘要： 为了研究轨道车辆车体用Q460ME钢板疲劳性能,采用MTS Landmark电液伺服疲劳试验机对Q460ME 2个厚度规格的钢板进行应力比为-0.1,加载频率为60 Hz的疲劳试验,试验基于升降法展开,通过应力集中系数修正计算得到了不同存活率下的条件疲劳极限,将测试结果与DVS1612标准进行对比,结果表明:本次试验试样的应力集中系数为1.25;Q460ME钢板2个厚度规格的试样升降图均能闭合,由升降图计算得到的疲劳极限值整体呈现随厚度增加而降低的现象,其中:5 mm和8 mm厚度的Q460ME疲劳强度值明显大于DVS1612标准中的S355钢材疲劳强度值;Q460ME钢板2个厚度规格试样的断口截面可见明显的裂纹源、裂纹扩展区及瞬断区,疲劳裂纹源发生于矩形截面表面拐角处且为单裂纹源,裂纹扩展区有明显的“海滩状”疲劳辉纹,整体呈扇形分布,与裂纹局部扩展方向垂直,瞬断区为韧性断裂,反映了试样良好的韧性特征。

摘要： 针对搅拌摩擦单面焊两侧热输入不均匀性导致疲劳强度低的问题,采用双面对称搅拌摩擦焊方法对10 mm厚的AZ31镁合金板材进行焊接,并研究其疲劳性能.结果表明,双面对称搅拌摩擦焊接头的屈服强度为130 MPa,与单面焊的屈服强度123 MPa相比提高了5%;其疲劳极限为88 MPa,比单面焊接头的50 MPa提高了76%;双面对称接头疲劳裂纹萌生在上/下侧的前进侧位置,并跨越上/下侧焊缝交界面,最终在下/上侧焊缝的后退侧RS区域瞬断,其疲劳断口均为以解理特征为主的脆性断裂.双面对称焊接头其中一面应变范围与单面搅拌摩擦焊的应变较高的后退侧接近.通过双面搅拌摩擦焊接的镁合金接头疲劳强度得到了大幅度提升,疲劳寿命得到了延长.

摘要： 为验证热耗散理论在处理疲劳问题时的有效性,利用MTS810伺服液压试验机对金属FV520B构件进行疲劳循环加载试验,借助红外热像仪实时监测金属试件表面温度变化,基于热耗散理论推算疲劳极限、疲劳寿命等参数与热耗散(温升)的关系。结果表明:通过持续加载试验能够明显发现温度三段论的正确性,由双线法得到的疲劳极限为303MPa,与传统结果比较,误差为10.6%。通过阶梯加载试验得到了不同应力幅值下的稳定温升值,基于热耗散理论拟合了应力-寿命曲线(S-N曲线),得到疲劳极限为274MPa,与传统结果比较,误差为8.4%,相较于双线法精确度更高,验证了应用热耗散理论处理疲劳问题的有效性与准确性。

摘要： 为评估变幅疲劳对无砟轨道板疲劳性能的影响,通过试验测试了7块无砟轨道板,每块轨道板具有相等的横截面刚度,所使用筋材分别为钢-连续纤维复合筋(SFCB)、玄武岩纤维复合筋(BFRP)和传统钢钢筋;试验参数主要考虑荷载水平和加载顺序的影响。试验结果表明,SFCB增强的轨道板具有更高的疲劳极限,当荷载水平超过疲劳极限时,SFCB增强轨道板的挠度,裂缝宽度和应力仍处于受控状态;相比之下,传统钢筋和BFRP筋增强轨道板的疲劳寿命和刚度均显著降低;疲劳极限内,荷载加载顺序对SFCB和BFRP筋增强轨道板的疲劳性能影响不大,在此期间,疲劳损伤仍由最大荷载水平控制。

摘要： 基于临界距离法进行含表面缺陷车轴试样疲劳强度预测研究。使用轴向疲劳试验测试光滑试样、环状V型缺口试样、孔洞缺口试样的疲劳极限,同时也测试了材料在应力比R=-1下的裂纹扩展门槛值。借助有限元计算,基于临界距离法预测含表面缺陷车轴试样的疲劳极限,并采用试验结果验证。研究结果表明,当基于临界距离法预测含表面缺陷车轴试样的疲劳极限时,临界距离法中的点法误差较大,而线法具有更高的预测精度,能够满足工程需求。该方法在对预测表面缺陷车轴疲劳强度上具有重要指导意义。

摘要： 钢质部件热处理时,若发生脱碳会导致其硬度降低,而准确建立硬度与疲劳寿命的定量关系对材料应用具有重要意义。基于金属材料硬度与抗拉强度的关系及零部件的结构设计参数,采用修正Miner法得到S-N曲线,从而获得各类钢质部件的疲劳极限。依据累积损伤理论,采用零部件服役应力谱,以45钢和ZG230-450钢部件脱碳引起的疲劳失效为应用实例,进行了疲劳寿命评价的验证。结果表明:脱碳会导致部件表面硬度的降低,其主要是通过降低裂纹萌生寿命而影响零部件疲劳寿命;通过理论模型计算得到的疲劳寿命结果与应用实例的结果进行对比分析,发现表面硬度影响零部件疲劳寿命的评价方法具有适用性,有助于零部件表面发生脱碳后进行疲劳寿命的定量分析。

摘要： 采用CO_(2)气体保护焊对30 mm厚高强韧中锰钢板进行对焊试验,通过圆棒拉压疲劳试验获得中锰钢焊接接头的应力幅-寿命曲线,测定了其高周疲劳极限并观察其断口形貌。结果表明:在应力比为-1、循环次数为10~7周次条件下,中锰钢焊接接头的高周疲劳极限为353 MPa;当中锰钢焊接接头焊缝中存在明显的焊接缺陷时,疲劳裂纹萌生于微观缺陷处,而当焊缝中无焊接缺陷时,疲劳裂纹萌生于试样表面熔合线位置,疲劳裂纹扩展区表面粗糙,存在着明显的二次裂纹,瞬断区表面存在大量均匀细小的韧窝。

摘要： 本文介绍了架空线缆微风振动疲劳试验方法国家标准的制定情况。以标准内容为基础,介绍了标准制定的相关背景,对比分析了当前3种微风振动疲劳试验方法的技术内容差异。为架空线缆微风振动疲劳试验方法的应用,以及微风振动疲劳测试技术提升提供参考。

摘要： 针对发动机汽缸盖螺栓国产化过程中，遇到疲劳极限大幅降低的问题做了原因分析，并针对原因进行了工艺改进和工艺验证，经过改进后产品满足了使用需要。

摘要： 红外热成像技术是一种通过分析材料表面温度场,得到材料损伤信息的无损检测技术.在疲劳损伤过程中,由于塑性功转化为热量,所以可根据材料表面的温度场变化情况,得到其疲劳极限.本文采用Risitano法和Luong法,对不同应力下的弯曲疲劳试验数据进行了分析,得到了调质45钢的弯曲疲劳极限,证明了利用红外热成像技术进行疲劳极限的测定,是一个行之有效的方法.除此之外,对上述两种方法得到的结果进行了对比,分析了各自的优势和不足.

摘要： 对线性摩擦焊接头进行了5种不同温度的焊后热处理,并分别对各个热处理温度下的接头进行了疲劳极限测试。观测了接头的微观组织,提出了以初生α相含量作为特征参量,揭示了焊后热处理温度-微观组织-接头力学性能之间的变化规律。

摘要： 本文基于红外热像技术，介绍了两种用于疲劳预测与评估的热像法。第一种热像法称为锁相热像法。这是一种能量方法，它以固有耗散作为疲劳评估指标，通过固有耗散率的突变来确定疲劳极限。第二种方法称为定量热像法。这是一种直接测量温度变化的方法，将温升值作为疲劳评估指标，对材料及构件的疲劳极限进行快速测定。在线性疲劳损伤累积假说的基础上，该方法可用于快速确定S-N 曲线。上述方法的准确性均在实验中得到了很好的验证。

摘要： 在中国东北以及俄罗斯等极寒地区要确保高速列车的安全可靠运行,高速列车转向架焊接接头必须其备广域环境条件下的服役能力,因此开发耐寒高韧性转向架焊丝至关重要.采用微合金化设计,研制了一种新型耐寒高韧性焊丝55GⅡ.利用高速摄相系统观察熔滴过渡行为,测试熔敷金属力学性能,利用扫描电镜观察冲击断口形貌,研究焊缝金属耐腐蚀性能和疲劳极限.结果表明:55GⅡ焊丝在250A和150A电流条件下具有优异的电弧稳定性,短路或爆断次数少、飞溅颗粒小;其焊缝组织主要为贝氏体、珠光体及铁素体的混合组织,-40°C平均冲击功达到129J,-60°C平均冲击功达96J以上;1000h周浸腐蚀失重比3.56％;在4应力级条件下经1×107次循环,焊接接头疲劳极限为374MPa.

摘要： 通过对QStE500TM和A610L汽车大梁钢进行疲劳试验及分析,并利用场发射扫描电镜对其疲劳断口进行扫描分析,结果表明:经过检测QStE500TM材料的疲劳极限为493.3MPa.A610L钢的疲劳极限为190Mpa,疲劳性能良好.QStE500TM和A610L的疲劳断口形貌由大量的同向伸长韧窝组成,且韧窝有明显的塑性变形.

摘要： 采用程序载荷谱替代随机载荷谱用于疲劳试验研究具有较强的工程实用价值.通过某典型车辆载荷谱数据并按照影响量统计分析编制出三级变幅程序载荷谱,使用MTS试验系统对碳纤维薄板(Carbon Fiber Laminate)增强钢筋混凝土梁进行三点弯曲疲劳试验,得到了其理论荷载-寿命曲线,按200万次极限寿命要求得到其疲劳极限载荷为25.2kN;同时和常幅下疲劳极限进行了对比,表明采用变幅程序载荷谱下的疲劳极限用于抗疲劳设计更偏于安全.

摘要： 对调质态和高频淬火态的1Cr12型叶片钢进行了腐蚀疲劳试验，测定了此钢在室温大气和80°C22％NACl溶液中的拉压疲劳S-N曲线，利用金相显微镜和显微硬度计分析了金相组织和显微硬度的分布，用扫描电镜分析了疲劳断口。试验结果表明，高频淬火态1Cr12型叶片钢在室温大气和80°C22％NACl溶液中的疲劳极限分别比调质态的疲劳极限提高了29．8％和157．5％。疲劳源都位于试样表面。在室温大气下，二者的疲劳裂纹都萌生于试样表面的加工痕迹；在80°C22％NACl溶液中，点蚀坑是疲劳裂纹萌生的土要原因。高频淬火可以明显减小表面蚀坑产生的可能性，显著提高1Cr12型叶片钢腐蚀疲劳性能。

摘要： 对一种新型叶片钢在室温大气、80°C22％NaCl溶液和95°C水蒸汽中进行腐蚀疲劳试验，测定了此钢在不同腐蚀环境下的拉压疲劳S-N曲线，利用金相显微镜和显微硬度计分析了金相组织和显微硬度的分布，用扫描电镜分析了疲劳断口。试验结果表明：80°C22％NaCl溶液和95°C水蒸汽分别使新型叶片钢的疲劳极限比室温大气下的疲劳极限降低了32．60%和11．84％。疲劳源都位于试样表面。80°C22％NaCl溶液中的腐蚀疲劳断口没有明显的疲劳辉纹，室温大气和95°C水蒸汽中的疲劳断口都出现了疲劳辉纹，后者的疲劳断口还出现了大量的解理裂纹。

摘要： 合金材料超高周疲劳的裂纹萌生和初始扩展呈现出与低周和高周疲劳不同的特有过程，且具有不同的S-N曲线特征。强度状态显著影响合金材料的超高周疲劳特性。本文综述了强度状态对合金材料超高周疲劳行为影响的研究进展。

摘要： 本发明包括试验过程(S1)，其中，通过超声波扭转疲劳试验求出滚动接触金属材料的剪切应力振幅和负荷次数的关系；剪切疲劳强度确定过程(S2)，其中，根据在上述试验过程(S1)中已求出的剪切应力振幅和负荷次数的关系，按照已确定的基准，确定超长寿命区域的剪切疲劳强度τlim。上述超声波扭转疲劳试验为交变扭转疲劳试验，在该试验中，相对试验片(1)施加正旋转方向和反旋转方向的扭转对称的扭转振动。

摘要： 本发明包括试验过程(S1)，其中，通过超声波扭转疲劳试验求出滚动接触金属材料的剪切应力振幅和负荷次数的关系；剪切疲劳强度确定过程(S2)，其中，根据在上述试验过程(S1)中已求出的剪切应力振幅和负荷次数的关系，按照已确定的基准，确定超长寿命区域的剪切疲劳强度τlim。上述超声波扭转疲劳试验为交变扭转疲劳试验，在该试验中，相对试验片(1)施加正旋转方向和反旋转方向的扭转对称的扭转振动。

摘要： 本发明公开了一种基于改进多轴疲劳模型的曲轴疲劳极限载荷预测方法，包括步骤：选取同种材料、不同圆角结构的两款曲轴，获取曲轴自身材料的抗拉强度，曲轴自身材料的剪切疲劳极限；两款曲轴分别为第一款曲轴和第二款曲轴；对第一款曲轴在疲劳极限载荷作用下的应力张量进行分析，确定临界平面以及临界平面内的剪切应力幅值和最大法向应力；确定改进多轴疲劳模型；计算得到第一款曲轴的等效极限应力值；确定第二款曲轴1000N·m载荷作用下的剪切应力和法向应力；得到第二款曲轴疲劳极限载荷的预测方程，对预测方程进行求解，求解得到第二款曲轴的疲劳极限载荷值。能够更为准确地预测同种材料、不同结构的曲轴的疲劳极限载荷。

摘要： 本发明属于钢铁材料制备领域，公开了一种疲劳极限大于600MPa的海洋工程用超高强钢及其制备方法。化学成分按重量百分比计为C：0.08～0.11％，Si：0.20～0.50％，Mn：0.70～1.00％，Ni：6.00～8.00％，Cr：0.50～0.70％，Mo：0.80～0.90％，V：0.05～0.08％，P：≤0.003％，S：≤0.001％，其余为Fe和不可避免的杂质。所述超高强钢的钢板制造方法采用控制轧制工艺，随后对钢板进行淬火+回火热处理工艺，钢板的屈服强度≥1000MPa，疲劳极限≥600MPa，‑80°C冲击功≥100J；钢板的微观组织为回火马氏体和VC析出相。

摘要： 本发明提供一种可用于模拟固井疲劳极限的实验装置及方法，其中，一种可用于模拟固井疲劳极限的实验装置，包括：用于容纳测试总成的主体结构；所述测试总成包括外层测试管柱、内层测试管柱、以及位于外层测试管柱和内层测试管柱之间的模拟水泥环；所述外层测试管柱内部设有高压流体环空腔；所述内层测试管柱的外部设有高温流体环空腔；所述外层测试管柱上设有射孔孔眼；与所述高温流体环空腔和所述高压流体环空腔相连通的高温高压实验系统；用于检测所述外层测试管柱和所述内层测试管柱之间疲劳破坏情况的疲劳检测单元。

摘要： 本发明公开了基于疲劳损伤熵熵产速率焊接接头疲劳极限快速预测方法，利用对接接头试件在PLG‑200高频疲劳试验机上进行疲劳试验，疲劳试验过程中对接接头的温升测量，建立对接接头累积疲劳损伤熵模型，基于累积损伤熵熵产速率的焊接接头疲劳极限快速预测数学模型初步建立，获取两线性拟合函数之间的交点，利用升降法对焊接接头进行预测得到疲劳极限试验值；将疲劳极限预测值与疲劳极限试验值进行比较，得到误差值。本发明建立累积疲劳损伤熵熵产速率和疲劳极限二者之间的函数关系，并找到累积疲劳损伤熵熵产速率随载荷水平变化程度的转折点，并以此转折点作为疲劳极限的预测值，以期实现从疲劳损伤熵熵产速率角度快速预测疲劳极限。

摘要： 本发明公开了一种基于改进多轴疲劳模型的曲轴疲劳极限载荷预测方法，包括步骤：选取同种材料、不同圆角结构的两款曲轴，获取曲轴自身材料的抗拉强度，曲轴自身材料的剪切疲劳极限；两款曲轴分别为第一款曲轴和第二款曲轴；对第一款曲轴在疲劳极限载荷作用下的应力张量进行分析，确定临界平面以及临界平面内的剪切应力幅值和最大法向应力；确定改进多轴疲劳模型；计算得到第一款曲轴的等效极限应力值；确定第二款曲轴1000N·m载荷作用下的剪切应力和法向应力；得到第二款曲轴疲劳极限载荷的预测方程，对预测方程进行求解，求解得到第二款曲轴的疲劳极限载荷值。能够更为准确地预测同种材料、不同结构的曲轴的疲劳极限载荷。

摘要： 本发明涉及一种考虑低于疲劳极限加载的疲劳损伤分析方法，当加载的疲劳载荷的幅值是高‑低两级加载或高低交替加载时，结构在高幅值载荷作用下产生初始损伤，再受到低于疲劳极限载荷的作用，材料的疲劳性能会持续劣化，对疲劳损伤累积造成影响；基于模糊数学理论提出了一种改进的非线性连续损伤累积模型，利用隶属函数考虑低于疲劳极限载荷引起的损伤。该模型以连续损伤力学为基础，将载荷参数与损伤参量相关联，体现了加载顺序变化对疲劳损伤的影响；同时利用强化函数和隶属函数描述了低于疲劳极限的小载荷所引起的损伤参量。通过逐级推导建立了综合考虑载荷参数特征的多级加载疲劳损伤累积模型，保证了机械结构寿命预测及损伤评估的可靠性。

摘要： 基于熵产稳定值预测金属材料疲劳极限的方法，属于力学性能检测技术领域，解决金属材料疲劳极限快速、准确预测的技术问题，本发明借助电液伺服低周疲劳试验机和红外热像仪，建立起塑性能密度、温度和循环时间的关系，以及熵产稳定值和循环载荷的关系，找到熵产稳定值随载荷水平变化程度的转折点，即两段线性函数的交点即预测疲劳极限；通过与传统S‑N曲线获得的疲劳极限对比获得误差值。本发明只需1‑2小时就可以获得疲劳极限并且无需实验人员对试件持续观察，具有快捷、方便、准确等优点。

摘要： 本实用新型公开了一种用于对组织夹持装置进行疲劳极限测试的系统，在下卡口靠近固定座的一侧设置有平面，并且在平面上开有多个缝合孔，待测试的组织夹持装置焊接固定在固定座上，所述的底座与疲劳机底端通过螺纹固定相连，所述的顶杆与疲劳机上端的夹持件固定相连。通过该方法测试能够验证组织夹持装置的有效性和疲劳极限，降低了疲劳测试验证的成本，大大提高了疲劳验证的效率，机械结构动作简单可靠，环节少，易于组装。