五种疲劳试验的常用试验方法

五种疲劳试验的常用试验方法

疲劳试验是评估材料或部件在交变载荷作用下性能的重要手段。本文介绍了五种常用的金属材料疲劳试验方法，包括单点疲劳试验、升降法、高频振动试验、超声疲劳试验和红外热像技术疲劳试验。这些方法各有特点和适用场景，为材料科学和工程领域的研究提供了有力的技术支持。

在交变载荷作用下，疲劳试验可以预测材料或部件的疲劳强度，通常这种试验周期较长，所需设备较复杂，但由于一般的力学试验，如静态拉伸.硬度和冲击试验，都不能提供材料在反复交变载荷作用下的性能，所以对重要部件进行疲劳试验是必要的。

单点疲劳试验.升降法.高频振动试验.超声疲劳试验.红外热像技术疲劳试验方法等是金属材料疲劳试验的常用试验方法。

1.单点疲劳试验法

适用于金属材料构件在室温、高温或腐蚀空气中旋转弯曲荷载条件下的使用。这种方法可以近似地确定疲劳曲线，并粗略估计试样数量有限时的疲劳极限。试验所需的疲劳试验机一般为弯曲疲劳试验机和拉伸压力试验机。

2.疲劳试验法的升降法

升降疲劳试验是在常规疲劳试验方法的基础上强度的基础上，或者在无法通过试验直接确定指定寿命材料或结构的疲劳强度的情况下，获得金属材料或结构疲劳极限的疲劳强度，以获得金属材料或结构疲劳极限。

主要用于测定材料的随机的随机特性或结构疲劳强度。所需的试验机通常是拉压疲劳试验机。

3.高频振动疲劳试验方法

在常规疲劳试验中，交变载荷的频率一般低于200Hz，在高频环境下无法准确测量疲劳损伤无法准确测量。在高频、低、低、高循环环环境下服用金属材料的疲劳性能研究中，利用试验设备产生的交变惯性力，具有1000Hz左右的循环载荷频率。

军民机械工程需要进行高频振动试验。测试装置通常包括：控制器.电荷适配器.功率放大器.加速度计.振动台等。

4.超声疲劳试验法

超声疲劳试验是一种加速共振的疲劳试验方法，其试验频率(20kHz)远远超过常规疲劳试验频率(200Hz以下)。在不同的环境和温度条件下，超声疲劳试验可以在不同的荷载特性下进行，这为疲劳研究提供了一个很好的方法。超声疲劳试验一般用于超高周疲劳试验，主要针对10^9以上的周疲劳试验。在高周疲劳的情况下，材料在宏观上主要表现为弹性，因此在本构关系中使用应力。应变等参数的弹性关系处理，不涉及微塑性。

5.技术疲劳试验红外热像方法

能量方法是研究疲劳试验的重要方法之一，可以缩短试验时间，降低试验成本。金属材料的疲劳是一种能量消耗过程，温度变化是研究疲劳过程中能量消耗的重要参数。

红外热技术是一种波长转换技术，它将目标的热辐射转化为可见光技术，利用目标本身各部分热辐射的差异，利用计算机图像处理技术和红外测量温度校准技术，实现对物体表面温度领域分布的显示。分析和精确的测量。测试中使用的材料通常是表面镀锌。用于正火处理的金属材料通常在样品表面涂上一层薄薄的红外透射涂层，以提高金属表面的辐射比。