低周疲勞裂紋測試與緊固件斷后伸長量分析實(shí)驗(yàn)

來源：國檢檢測查看手機(jī)網(wǎng)址

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瀏覽：- 發(fā)布日期：2020-09-14 13:34:19【大中小】

每當(dāng)我們需要進(jìn)行金屬材料低周疲勞試驗(yàn)的時(shí)候，我們就不得不面對(duì)材料之中出現(xiàn)裂紋的情況。這時(shí)候無損檢測就是我們?cè)诘谌綑z測機(jī)構(gòu)之中，最長使用的檢測方法。

在目前的低周疲勞裂紋無損檢測之中。顯微鏡觀測法，AE收集檢測法，掛片應(yīng)變測試法以及AE成像檢測法都是最常用的疲勞裂紋檢測方法。由于受到檢測方法的限制，這四種檢測方法無法全面覆蓋到各個(gè)檢測需求。

只能依照實(shí)際的檢測情況，靈活挑選最適合的檢測手段。單就精度來說，要求不高的項(xiàng)目可以使用顯微鏡檢測方法。而要求較高精度檢測的，可以用鍍層檢測的方法來進(jìn)行相應(yīng)測試。

下面我們來談?wù)?，螺栓伸長量與低周疲勞之間所存在的一定聯(lián)系。試驗(yàn)的背景是利用超聲螺栓預(yù)警測量儀對(duì)螺栓遭受的低周疲勞進(jìn)行記錄。并詳細(xì)觀察螺栓遭受疲勞發(fā)生斷裂錢，伸長率所發(fā)生的變化。

低周疲勞試驗(yàn)螺栓

在螺栓尾部貼壓電陶瓷片，并置于瑞士Rumul疲勞機(jī)上。

以上數(shù)字部分后面都缺少單位，單位為kN。還有補(bǔ)充的是疲勞機(jī)的頻率是100Hz；iBolt螺栓預(yù)緊力測量儀的測量頻率是2000Hz。須注明的是：無論靜載還是累加動(dòng)載，均未超出螺栓的彈性段。

0號(hào)螺栓

螺栓疲勞試驗(yàn)示意圖一

0號(hào)螺栓：上圖X軸為時(shí)間，Y軸為螺桿伸長量（單位微米）。藍(lán)色寬帶是疲勞機(jī)交變拉伸螺栓所測量的包絡(luò)線，其局部放大在上圖。由上圖可以看到：1）螺栓伸長量中軸線在向上漂移，增大；2）同等載荷下，螺栓伸長量的峰峰值在增大；3）螺栓在區(qū)域斷裂前，螺桿迅速變長。4）斷裂前，停止疲勞試驗(yàn)，螺桿發(fā)生塑性變形，不能回歸到原始長度。

1號(hào)螺栓

螺栓疲勞試驗(yàn)示意圖二

1號(hào)螺栓：和0號(hào)螺栓疲勞試驗(yàn)條件基本一致，但是在近斷裂前，比0號(hào)螺栓提前停止試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)：螺栓居然沒有發(fā)生塑性變形，螺栓長度回位了。這說明：1）在低周疲勞的近斷裂前，才發(fā)生了螺栓塑性變形；2）螺栓伸長量的中線向上漂移，有可能是疲勞機(jī)控制的問題，或者是其它未知原因所造成。

螺栓疲勞試驗(yàn)示意圖三

1號(hào)螺栓在做完大動(dòng)載后，開始做小動(dòng)載荷，靜載20kN，動(dòng)載18kN，發(fā)現(xiàn)：在螺栓趨于斷裂前，伸長量中線迅速向上漂移，峰峰值增大。這說明，在臨界斷裂（裂紋在發(fā)展）的時(shí)候，的確有塑性變形發(fā)生。這個(gè)塑性變形應(yīng)反映了微裂紋的擴(kuò)展程度。

2號(hào)螺栓

螺栓疲勞試驗(yàn)示意圖四