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疲勞試驗是指通過金屬材料實驗測量金屬材料的σ-1，繪制材料的S-N曲線，觀察疲勞破壞現(xiàn)象和斷裂特征，進而學會測量金屬材料在對稱循環(huán)下的疲勞極限的方法。檢測設備一般包括疲勞試驗機和游標卡尺。

在足夠大的交變應力作用下，微裂紋可能是由于金屬構件的某些部位存在較大的應力集中，如形狀突變、表面刻痕或內部缺陷等。分散的微觀裂紋會通過聚集和溝通形成宏觀裂紋。已經(jīng)形成的宏觀裂縫逐漸緩慢擴展，構件截面逐漸弱化。當達到一定極限時，組件會突然斷裂。金屬的上述由交變應力引起的失效現(xiàn)象稱為金屬疲勞。靜載荷下塑性好的材料，在承受交變應力時，往往在應力低于屈服極限時突然斷裂而沒有明顯的塑性變形。疲勞斷裂明顯分為兩個區(qū)域:平滑裂紋擴展區(qū)和粗糙斷裂區(qū)。裂紋形成后，交變應力使裂紋兩側時而張開時而閉合，相互反復擠壓研磨，光滑區(qū)就是這樣形成的。不連續(xù)載荷及其大小的變化會在光滑區(qū)域留下許多裂紋。至于粗糙的破碎帶，比較后是突然斷裂形成的。統(tǒng)計表明，機械零件的失效約有70%是由疲勞引起的，大多數(shù)事故都是災難性的。因此，通過實驗研究金屬材料的抗疲勞性能具有現(xiàn)實意義。

疲勞斷裂試驗標準

1、金屬材料疲勞、斷裂試驗標準

(1) ASTM 相關標準

ASTM E739 線性或線性化應力-壽命(S-N)和應變-壽命(e-N)

ASTM E647 疲勞裂紋擴展速率試驗方法

ASTM E468 金屬材料恒幅疲勞試驗結果表示的標準實施規(guī)程

ASTM E466 金屬材料力控制恒幅軸向疲勞試驗方法

ASTM E399 金屬材料線彈性平面應變斷裂韌性的標準試驗方法

ASTM E561 K-R曲線測定的標準試驗方法

ASTM E740 表面裂紋拉伸試樣斷裂試驗的標準實施規(guī)程

ASTM E1152 測定J-R曲線的標準試驗方法

ASTM E1820 斷裂韌性測量的標準試驗方法

ASTM E606/E606M 應變控制疲勞試驗的標準試驗方法

ASTM E1942 評估循環(huán)疲勞和斷裂力學試驗中使用的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的標準指南

ASTM E2472 在低約束條件下測定抗穩(wěn)定裂紋擴展的標準試驗方法

ASTM B646 鋁合金斷裂韌性試驗的標準實施規(guī)程

ASTM E2818 焊縫準靜態(tài)斷裂韌性測定的標準實施規(guī)程

(2) GB相關標準

GB/T 3075 金屬軸向疲勞試驗方法

GB/T 6398 金屬材料裂紋擴展試驗方法

GB/T 4337 金屬旋轉彎曲疲勞試驗方法

GB/T 7733 金屬旋轉彎曲腐蝕疲勞試驗方法

GB/T 12443 金屬扭應力疲勞試驗方法

GB/T 7732 金屬材料表面裂紋拉伸試樣斷裂韌度試驗方法

GB/T 21143 金屬材料準靜態(tài)斷裂韌度的統(tǒng)一試驗方法

GB/T 24176 金屬材料疲勞試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計方案與分析方法

GB/T 2107 金屬高溫旋轉彎曲疲勞試驗方法

GB/T15248 金屬材料軸向等幅低循環(huán)疲勞試驗方法

GB/T10622 金屬材料滾動接觸疲勞試驗方

GB/T 4161 金屬材料平面應變斷裂韌度試驗方法

GB/T 2038 金屬材料延性斷裂韌度試驗方法

GB/T 26077 金屬材料疲勞試驗軸向應變控制方法

GB/T 26076 金屬薄板(帶)軸向力控制疲勞試驗方法

GB/T 27595 膠粘劑結構膠粘劑拉伸剪切疲勞性能的試驗方法

GB/T 12443 金屬材料扭應力疲勞試驗方法

GB/T 13682 螺紋緊固件軸向疲勞試驗方法

GB/T 30064 金屬材料鋼構件斷裂評估中裂紋尖端張開位移(CTOD)斷裂韌度的拘束損失修正方法

GB/T 24522 金屬材料低拘束試樣測定穩(wěn)定裂紋擴展阻力的試驗方法

GB/T 28896 金屬材料焊接接頭準靜態(tài)斷裂韌度測定的試驗方法

GB/T 27551 金屬材料焊縫破壞性試驗斷裂試驗

(3) HB相關標準

HB 5142 金屬材料平面應變斷裂韌度試驗方法

HB 5152 金屬室溫旋轉彎曲疲勞試驗方法

HB 5153 金屬高溫旋轉彎曲疲勞試驗方法

HB 5217 金屬低周熱疲勞試驗方法

HB 5277 發(fā)動機葉平及材料振動疲勞試驗方法

HB 5287 金屬材料軸向加載疲勞試驗方法

HB 5279 金屬板材表面裂紋斷裂韌性試驗方法

HB 5487 鋁合金斷裂韌度試驗方法

HB 6626 金屬材料在含水介質中疲勞裂紋擴展速率試驗方法

HB 7572 金屬材料(人字形缺口)平面應變斷裂韌度試驗方法

HB 7680 金屬材料高溫疲勞裂紋擴展速率試驗方法

HB 7705 金屬材料疲勞小裂紋擴展速率試驗方法

HB 6442 飛機液壓導管及連接件彎曲疲勞試驗

HB 7680 高溫疲勞裂紋擴展速率試驗方法

HB 5261 金屬板材K-R曲線試驗方法

HB 6660 金屬板材熱疲勞試驗方法

HB 7110 金屬材料細節(jié)疲勞額定強度截止值(DFRcutoff)試驗方法

HB/Z 112 材料疲勞試驗統(tǒng)計分析方法

HB 20041 航空發(fā)動機軸類部件疲勞試驗方法

(4) GJB相關標準

GJB 2030 高溫下金屬材料斷裂韌度試驗方法

GJB 1997 金屬材料軸向腐蝕疲勞試驗方法

GJB 715.30A 緊固件試驗方法-拉伸疲勞

GJB 715.30 緊固件試驗方法-抗拉疲勞

GJB 715.9 緊固件試驗方法-抗剪接頭疲勞