加速振動試驗技術
發(fā)布時間:2012/10/27 20:20:49 訪問次數(shù):1276
在預定頻率上的107次應力循環(huán)的耐久試驗,往往需要很長時間,甚至長達幾百小時。例如,107次應力循環(huán)在30Hz t定頻試驗時需要近lOOh,在50Hz時需要近50h,可見從經濟性和生產效率來說都是個問題。而加速振動是解決這一問題的一個較好的途徑。
用增加振動加速度來縮短試驗TLV5614IYZT時間的方法是從Miner疲勞理論出發(fā)的。所謂疲勞是指產品在交變重復載荷(應力)作用下,使損傷不斷累積,最后導致破壞的現(xiàn)象。根據(jù)疲勞理論,重復載荷在結構上所產生的應力碉鉑應力作用下結構發(fā)生破壞的應力循環(huán)數(shù),可以畫成如圖6-5所示的曲線。
圖6-5中所示的曲線是實驗數(shù)據(jù)的平均值,通常以對數(shù)坐標給出。由圖6-5可見:
①在一定的應力(如圖中的研)作用下,材料所能承受應力循環(huán)數(shù)為Ⅳl。該Ⅳl稱為在研作用下的疲勞壽命。如果材料在低于某一特定應力時不再發(fā)生破壞,即在此應力下材料可承受無限次應力循環(huán),則該應力就稱為材料的極限應力。
②持久極限應力一般在屈服應力的50%~80%之間,具有代表性的數(shù)值為50%,即UeL -0.5。所以圖6-5中的縱坐標以瞑L標準化,研是持續(xù)極限應力,Q為屈服應力。
③靜拉伸試驗表明,當應變超過0.4%時,材料就進入塑性狀態(tài)。此時材料的內應力就超過彈性極限應力,即達到屈服應力,從而產生永久變形。經驗告訴我們,當應變超過0.4%時,其壽命則小于104次應為循環(huán)。如果把材料看成理想塑性,則當外力增加時應力不變,也就是材料在小于104次破壞時,其破壞曲線平行于Ⅳ軸,即圖6-5中的ac段。如果材料不產生屈服,材料在小于104次時的破壞曲線為圖6-5中ac'段(虛線)。
④如果曲線存在轉折點,則大都在l06~107之間,美國振動沖擊手冊取轉折點為106次,即與疲勞極限相對應的破壞循環(huán)數(shù)為SXl06次,這就確定了圖6-5中的6點。此點說明,材料在UeL的作用下,經過5xl06次應力循環(huán)還不被破壞,就永遠不會在該應力下破壞,這就決定了bd段為一平行于Ⅳ軸的直線。
⑤將材料在l04~5xl06次被破壞的實驗數(shù)據(jù)的平均值畫在圖6-5的雙對數(shù)坐標上,則u-N曲線的中間部分(口和6點之間的部分)為一直線。
圖6-5中的曲線可以作為產品在振動條件下經受疲勞破壞的依據(jù)。由圖6-5中的ab段可見,當試驗樣品所經受到的應力低時,所要求的破壞循環(huán)數(shù)就多;反過來,當試驗樣品所經受到的應力高時,所要求的破壞循環(huán)數(shù)就少,即所需的試驗時間就短,這就是加速振動的原理?梢娭灰獙⑸厦鏀⑹龅亩-N的關系換成A-N的關系,就可用于實際的加速振動試驗中。
在預定頻率上的107次應力循環(huán)的耐久試驗,往往需要很長時間,甚至長達幾百小時。例如,107次應力循環(huán)在30Hz t定頻試驗時需要近lOOh,在50Hz時需要近50h,可見從經濟性和生產效率來說都是個問題。而加速振動是解決這一問題的一個較好的途徑。
用增加振動加速度來縮短試驗TLV5614IYZT時間的方法是從Miner疲勞理論出發(fā)的。所謂疲勞是指產品在交變重復載荷(應力)作用下,使損傷不斷累積,最后導致破壞的現(xiàn)象。根據(jù)疲勞理論,重復載荷在結構上所產生的應力碉鉑應力作用下結構發(fā)生破壞的應力循環(huán)數(shù),可以畫成如圖6-5所示的曲線。
圖6-5中所示的曲線是實驗數(shù)據(jù)的平均值,通常以對數(shù)坐標給出。由圖6-5可見:
①在一定的應力(如圖中的研)作用下,材料所能承受應力循環(huán)數(shù)為Ⅳl。該Ⅳl稱為在研作用下的疲勞壽命。如果材料在低于某一特定應力時不再發(fā)生破壞,即在此應力下材料可承受無限次應力循環(huán),則該應力就稱為材料的極限應力。
②持久極限應力一般在屈服應力的50%~80%之間,具有代表性的數(shù)值為50%,即UeL -0.5。所以圖6-5中的縱坐標以瞑L標準化,研是持續(xù)極限應力,Q為屈服應力。
③靜拉伸試驗表明,當應變超過0.4%時,材料就進入塑性狀態(tài)。此時材料的內應力就超過彈性極限應力,即達到屈服應力,從而產生永久變形。經驗告訴我們,當應變超過0.4%時,其壽命則小于104次應為循環(huán)。如果把材料看成理想塑性,則當外力增加時應力不變,也就是材料在小于104次破壞時,其破壞曲線平行于Ⅳ軸,即圖6-5中的ac段。如果材料不產生屈服,材料在小于104次時的破壞曲線為圖6-5中ac'段(虛線)。
④如果曲線存在轉折點,則大都在l06~107之間,美國振動沖擊手冊取轉折點為106次,即與疲勞極限相對應的破壞循環(huán)數(shù)為SXl06次,這就確定了圖6-5中的6點。此點說明,材料在UeL的作用下,經過5xl06次應力循環(huán)還不被破壞,就永遠不會在該應力下破壞,這就決定了bd段為一平行于Ⅳ軸的直線。
⑤將材料在l04~5xl06次被破壞的實驗數(shù)據(jù)的平均值畫在圖6-5的雙對數(shù)坐標上,則u-N曲線的中間部分(口和6點之間的部分)為一直線。
圖6-5中的曲線可以作為產品在振動條件下經受疲勞破壞的依據(jù)。由圖6-5中的ab段可見,當試驗樣品所經受到的應力低時,所要求的破壞循環(huán)數(shù)就多;反過來,當試驗樣品所經受到的應力高時,所要求的破壞循環(huán)數(shù)就少,即所需的試驗時間就短,這就是加速振動的原理?梢娭灰獙⑸厦鏀⑹龅亩-N的關系換成A-N的關系,就可用于實際的加速振動試驗中。
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