还剩24页未读,继续阅读
本资源只提供10页预览,全部文档请下载后查看!喜欢就下载吧,查找使用更方便
文本内容:
《金属疲劳试验》ppt课件•金属疲劳试验概述•金属疲劳试验方法•金属疲劳试验设备与材料•金属疲劳试验结果分析目•金属疲劳试验的应用录contents01金属疲劳试验概述定义与目的定义金属疲劳试验是指通过在金属材料上施加循环应力或应变,以模拟实际工作条件下的交变载荷,从而检测金属材料抵抗疲劳破坏的能力的试验目的金属疲劳试验旨在评估金属材料在交变载荷作用下的耐久性和可靠性,为产品设计、选材和安全评估提供依据金属疲劳现象金属疲劳是指金属材料在交变疲劳断裂通常发生在金属材料疲劳断裂具有突发性,且断裂载荷作用下,经过一定次数的的应力集中区域,如缺口、裂前无明显塑性变形,对安全构循环后发生断裂的现象纹或机械损伤处成极大威胁金属疲劳的危害设备损坏金属疲劳会导致设备关键部件断裂,造成设备损坏或失效安全事故疲劳断裂可能引发重大安全事故,如飞机坠毁、轮船沉没等经济损失金属疲劳造成的设备损坏和事故会给企业带来巨大的经济损失02金属疲劳试验方法恒幅疲劳试验恒幅疲劳试验是一种常用的金属疲劳试验方法,通过输入在恒幅疲劳试验中,金属材料会经历一定数量的循环02在一定频率下对金属施加一定幅值的交变应力,以模标题加载,直至达到疲劳极限或出现断裂拟金属在实际使用过程中所受到的循环应力0103恒幅疲劳试验的缺点是对于某些材料,可能存在应力恒幅疲劳试验的优点是操作简单、易于控制,可以用04集中的区域,导致试验结果不准确于研究金属在不同应力幅值下的疲劳性能脉动疲劳试验01脉动疲劳试验是一种模拟实际工作状态下金属所受到的交变应力的试验方法02在脉动疲劳试验中,金属材料受到的应力不是恒定的,而是在一定范围内波动03脉动疲劳试验的优点是可以更准确地模拟实际工作状态下的应力变化,从而更接近实际情况04脉动疲劳试验的缺点是操作相对复杂,需要更多的试验设备和条件随机疲劳试验随机疲劳试验是一种模拟金属在实际使用过程中所受到的随机应力的01试验方法在随机疲劳试验中,金属材料受到的应力是随机的,具有较大的波动02范围随机疲劳试验的优点是可以更准确地模拟实际工作状态下的应力变化,03从而更接近实际情况04随机疲劳试验的缺点是操作相对复杂,需要更多的试验设备和条件高温疲劳试验高温疲劳试验是一种模拟金属在高温环境下所受到的交在高温疲劳试验中,金属材料需要在高温环境下进行循变应力的试验方法环加载,以模拟实际工作状态下的高温环境高温疲劳试验的优点是可以研究金属在高温环境下的疲高温疲劳试验的缺点是需要使用特殊的设备和技术,同劳性能和耐久性时高温环境下材料的性能可能会发生变化03金属疲劳试验设备与材料试验设备疲劳试验机恒温设备用于施加循环应力并检测金属材料的疲劳性能确保试验在恒定的温度条件下进行,以消除温度对金属疲劳性能的影响数据采集系统实时记录并分析试验过程中的数据,如应力、应变等试验材料010203金属材料试样尺寸表面处理如钢、铝、钛等,用于测根据试验要求,确定试样如涂层、镀层等,以提高试其疲劳性能的长度、直径等尺寸试样的耐磨性、耐腐蚀性等试样制备切割研磨安装将金属材料切割成规定的确保试样的表面光滑,减将试样安装在试验机上,试样尺寸少因表面粗糙度引起的应确保其固定牢固,以避免力集中在试验过程中发生位移或松动04金属疲劳试验结果分析疲劳寿命疲劳寿命是指金属材料在疲劳疲劳寿命的测定需要考虑应力试验中能够承受的应力循环次幅、平均应力、温度、湿度等数多种因素疲劳寿命可以通过不同的试验疲劳寿命的预测可以采用基于方法获得,如升降法、应力控材料特性的数学模型,如Miner制法等法则等S-N曲线S-N曲线是指金属材料在S-N曲线的测定需要大量不同应力水平下的疲劳寿的试验数据,因此需要采命曲线用疲劳试验机进行测试A BC DS-N曲线是评估金属材料S-N曲线的形状和位置取疲劳性能的重要依据,可决于金属材料的种类和加以用于预测材料的疲劳寿工工艺命疲劳极限0102疲劳极限是指金属材料在无限多疲劳极限是评估金属材料疲劳性次应力循环下不发生疲劳破坏的能的重要指标,也是设计机械零最大应力值件的重要依据疲劳极限的测定需要采用专门的疲劳极限受到多种因素的影响,试验方法,如升降法等如材料的成分、组织结构、加工工艺等0304裂纹扩展速率0103裂纹扩展速率是指金属材料在疲裂纹扩展速率是评估金属材料抗劳过程中裂纹扩展的速度疲劳性能的重要指标,也是预测金属材料寿命的重要依据0204裂纹扩展速率的测定可以采用光裂纹扩展速率受到多种因素的影学显微镜或电子显微镜等观察手响,如应力幅、温度、环境介质段等410205金属疲劳试验的应用航空航天领域飞机发动机叶片在航空航天领域,金属疲劳试验用于检测飞机发动机叶片的疲劳性能,以确保发动机的安全运行飞机机身结构通过对飞机机身结构进行金属疲劳试验,可以评估其在长时间使用过程中的疲劳性能,预防因疲劳导致的事故汽车工业领域汽车传动系统金属疲劳试验在汽车工业中广泛应用于检测传动系统的关键部件,如齿轮、轴承等,以确保其可靠性汽车底盘结构对汽车底盘结构进行金属疲劳试验,可以评估其在行驶过程中的疲劳性能,提高汽车的安全性能化工机械领域压力容器在化工机械领域,金属疲劳试验用于检测压力容器的疲劳性能,以确保其在长时间使用过程中的安全性能管道系统金属疲劳试验还可应用于化工管道系统的检测,预防因管道疲劳破裂导致的泄漏事故其他应用领域轨道交通金属疲劳试验在轨道交通领域用于检测列车关键部件的疲劳性能,确保列车的安全运行船舶制造在船舶制造领域,金属疲劳试验用于检测船体结构、船舶推进系统等关键部件的疲劳性能,提高船舶的可靠性THANKS感谢观看。