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加速振动试验技术

发布时间:2012/10/27 20:20:49 访问次数:1266

    在预定频率上的107次应力循环的耐久试验,往往需要很长时间,甚至长达几百小时。例如,107次应力循环在30Hz t定频试验时需要近lOOh,在50Hz时需要近50h,可见从经济性和生产效率来说都是个问题。而加速振动是解决这一问题的一个较好的途径。
    用增加振动加速度来缩短试验TLV5614IYZT时间的方法是从Miner疲劳理论出发的。所谓疲劳是指产品在交变重复载荷(应力)作用下,使损伤不断累积,最后导致破坏的现象。根据疲劳理论,重复载荷在结构上所产生的应力碉铂应力作用下结构发生破坏的应力循环数,可以画成如图6-5所示的曲线。

           
    图6-5中所示的曲线是实验数据的平均值,通常以对数坐标给出。由图6-5可见:
    ①在一定的应力(如图中的研)作用下,材料所能承受应力循环数为Ⅳl。该Ⅳl称为在研作用下的疲劳寿命。如果材料在低于某一特定应力时不再发生破坏,即在此应力下材料可承受无限次应力循环,则该应力就称为材料的极限应力。
    ②持久极限应力一般在屈服应力的50%~80%之间,具有代表性的数值为50%,即UeL -0.5。所以图6-5中的纵坐标以瞑L标准化,研是持续极限应力,Q为屈服应力。
    ③静拉伸试验表明,当应变超过0.4%时,材料就进入塑性状态。此时材料的内应力就超过弹性极限应力,即达到屈服应力,从而产生永久变形。经验告诉我们,当应变超过0.4%时,其寿命则小于104次应为循环。如果把材料看成理想塑性,则当外力增加时应力不变,也就是材料在小于104次破坏时,其破坏曲线平行于Ⅳ轴,即图6-5中的ac段。如果材料不产生屈服,材料在小于104次时的破坏曲线为图6-5中ac'段(虚线)。
    ④如果曲线存在转折点,则大都在l06~107之间,美国振动冲击手册取转折点为106次,即与疲劳极限相对应的破坏循环数为SXl06次,这就确定了图6-5中的6点。此点说明,材料在UeL的作用下,经过5xl06次应力循环还不被破坏,就永远不会在该应力下破坏,这就决定了bd段为一平行于Ⅳ轴的直线。
    ⑤将材料在l04~5xl06次被破坏的实验数据的平均值画在图6-5的双对数坐标上,则u-N曲线的中间部分(口和6点之间的部分)为一直线。
    图6-5中的曲线可以作为产品在振动条件下经受疲劳破坏的依据。由图6-5中的ab段可见,当试验样品所经受到的应力低时,所要求的破坏循环数就多;反过来,当试验样品所经受到的应力高时,所要求的破坏循环数就少,即所需的试验时间就短,这就是加速振动的原理。可见只要将上面叙述的盯-N的关系换成A-N的关系,就可用于实际的加速振动试验中。

    在预定频率上的107次应力循环的耐久试验,往往需要很长时间,甚至长达几百小时。例如,107次应力循环在30Hz t定频试验时需要近lOOh,在50Hz时需要近50h,可见从经济性和生产效率来说都是个问题。而加速振动是解决这一问题的一个较好的途径。
    用增加振动加速度来缩短试验TLV5614IYZT时间的方法是从Miner疲劳理论出发的。所谓疲劳是指产品在交变重复载荷(应力)作用下,使损伤不断累积,最后导致破坏的现象。根据疲劳理论,重复载荷在结构上所产生的应力碉铂应力作用下结构发生破坏的应力循环数,可以画成如图6-5所示的曲线。

           
    图6-5中所示的曲线是实验数据的平均值,通常以对数坐标给出。由图6-5可见:
    ①在一定的应力(如图中的研)作用下,材料所能承受应力循环数为Ⅳl。该Ⅳl称为在研作用下的疲劳寿命。如果材料在低于某一特定应力时不再发生破坏,即在此应力下材料可承受无限次应力循环,则该应力就称为材料的极限应力。
    ②持久极限应力一般在屈服应力的50%~80%之间,具有代表性的数值为50%,即UeL -0.5。所以图6-5中的纵坐标以瞑L标准化,研是持续极限应力,Q为屈服应力。
    ③静拉伸试验表明,当应变超过0.4%时,材料就进入塑性状态。此时材料的内应力就超过弹性极限应力,即达到屈服应力,从而产生永久变形。经验告诉我们,当应变超过0.4%时,其寿命则小于104次应为循环。如果把材料看成理想塑性,则当外力增加时应力不变,也就是材料在小于104次破坏时,其破坏曲线平行于Ⅳ轴,即图6-5中的ac段。如果材料不产生屈服,材料在小于104次时的破坏曲线为图6-5中ac'段(虚线)。
    ④如果曲线存在转折点,则大都在l06~107之间,美国振动冲击手册取转折点为106次,即与疲劳极限相对应的破坏循环数为SXl06次,这就确定了图6-5中的6点。此点说明,材料在UeL的作用下,经过5xl06次应力循环还不被破坏,就永远不会在该应力下破坏,这就决定了bd段为一平行于Ⅳ轴的直线。
    ⑤将材料在l04~5xl06次被破坏的实验数据的平均值画在图6-5的双对数坐标上,则u-N曲线的中间部分(口和6点之间的部分)为一直线。
    图6-5中的曲线可以作为产品在振动条件下经受疲劳破坏的依据。由图6-5中的ab段可见,当试验样品所经受到的应力低时,所要求的破坏循环数就多;反过来,当试验样品所经受到的应力高时,所要求的破坏循环数就少,即所需的试验时间就短,这就是加速振动的原理。可见只要将上面叙述的盯-N的关系换成A-N的关系,就可用于实际的加速振动试验中。

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10-27加速振动试验技术

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