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疲劳试验

循环载荷下的材料疲劳

在疲劳试验中,材料疲劳是通过一个具有相应测试频率的循环载荷来诱发的。 这可能涉及拉伸或压缩中的脉动加载试验,以及对拉伸和压缩部件进行的交变载荷试验。

疲劳试验中的材料失效通常发生在远低于静态强度极限的情况下。

疲劳试验的结果通常以应力-载荷循环图的形式呈现。 这里绘制了试样断裂循环数随循环应力振幅的变化图。

疲劳试验一方面用于测定特性值,另一方面用于测定疲劳寿命。

常见疲劳试验 特性值 材料疲劳 试验机 其他试验

符合标准的疲劳试验

Short description Standards
金属 | 热机械疲劳(TMF) ISO 12111, ASTM E2368
医疗 | 髋关节植入物 | 股骨干疲劳试验/有限寿命疲劳 ISO 7206-4, ISO 7206-6
医疗 | 髋关节植入物 | 陶瓷股骨头的疲劳强度 ASTM F2345
医疗 | 髋关节植入物 | 金属股骨柄疲劳试验 ASTM F2580
医疗 | 膝盖植入物 | 胫骨坪疲劳试验 ISO 14879-1, ASTM F1800
金属 | 低周疲劳试验(LCF) ISO 12106, ASTM E606
医疗 | 齿科植入物 | 疲劳试验 ISO 14801
金属 | 疲劳试验(S-N曲线试验) ISO 1099, ASTM E466-15
塑料 | 弹性泡沫 | 恒定载荷冲击试验 ISO 3385
金属 | 混凝土钢筋 | 拉伸、弯曲和疲劳试验 ISO 15630-1, ASTM E488

材料疲劳

材料疲劳是指材料或部件在时变、反复应力作用下受损或失效

材料疲劳是由塑性变形引起的,其最小形式称为微塑性变形。 损伤会随着持续的应力(裂纹扩展)而增长,最终导致材料或部件不可更改的失效。

调查许多损伤情况得出以下结果:

  • 使用一段时间没有任何问题的部件可能会突然失效。
  • 失效不是由单一过载引起的。
  • 失效发生在远低于静态强度极限的情况下。
  • 载荷随时间而变化,并且经常是重复的。

循环承受应力的部件的疲劳寿命是有限的。因此,在关键部件按预期用途实施之前,应进行疲劳寿命评估、疲劳寿命计算或疲劳试验,以提供部件的耐久性评估(耐久性的测定)。

适用于疲劳试验的试验机

我们对动态试验机使用各种物理驱动原理。每种方法都有自己的优势和特定的应用范围。这使我们能够针对每种材料的疲劳要求找到正确的解决方案。

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