[发明专利]一种金属材料弯曲疲劳试验方法

说明书

本发明公开了一种金属材料弯曲疲劳试验方法。所述金属材料弯曲疲劳试验方法，包含以下步骤：S1，选取应变片，将应变片粘接在试验件上；S2，将试验件安装到振动台上，并标记试验件的夹持部位和夹紧力；S3，以应变值为控制量值进行弯曲疲劳试验，当应变值发生变化时，改变实际试验频率以保持应变值不变；S4，当实际试验频率偏离预定试验频率达到设定偏差时，检查应变片，并进行试验件探伤。S5，记录试验件的损伤时间，并计算试验件的弯曲次数；S6，选取一组相同试验件，重复S1至S5；S7，绘制试验件的弯曲次数与寿命曲线图。本发明的有益效果：采用振动方式对材料进行弯曲疲劳试验，大大缩短了试验周期，缩短了新产品的科研周期。

技术领域

本发明涉及疲劳试验技术领域，具体涉及一种金属材料弯曲疲劳试验方法。

背景技术

随着科学技术的发展，新材料在飞机制造中越来越多的得到应用，新材料要想在航空制造中应用就需完成各种试验，材料弯曲疲劳试验就是其中一项，众所周知，材料的弯曲疲劳试验是一项试验周期长、试验数据分散性大、裂纹产生不易及时发现的试验。

发明内容

本发明的目的是提供一种金属材料弯曲疲劳试验方法，以解决或至少减轻背景技术中的所存在的至少一处的问题。

本发明的技术方案是：提供一种金属材料弯曲疲劳试验方法包含以下步骤：S1，选取应变片，将应变片粘接在试验件上；S2，将试验件安装到振动台上，并标记试验件的夹持部位和夹紧力；S3，对试验件进行扫频，找出一阶弯曲频率，将共振峰后的预定幅值所对应的频率值作为预定试验频率，以应变值为控制量值进行弯曲疲劳试验，当应变值发生变化时，改变实际试验频率以保持应变值不变；S4，当实际试验频率偏离预定试验频率达到设定偏差时，检查应变片，如果应变片没有脱落，即试验件已发生损伤，进行试验件探伤；S5，记录试验件的损伤时间，并计算试验件的弯曲次数；S6，选取一组相同试验件，重复S1至S5；S7，绘制试验件的弯曲次数与寿命曲线图。

优选地，所述应变片选用箔式应变片。

优选地，所述S3中对试验件进行扫频时，以试验应变值的1/10进行扫频。

优选地，所述应变片的位置按以下方法确定，

B×R×Cos(θ)-2×L×Sin(θ)-2×R＝0；

S＝R×Sin(θ)；

其中，B为试验件的宽度；R为试验件缺口的半径；L为试验件从与夹持端相对的另一端至缺口中心的距离；S为应变片偏离缺口中心的距离。

优选地，所述S3中的预定幅值为共振峰值的1/3。

优选地，所述S4中的设定偏差为5Hz。

优选地，所述S6中一组相同试验件，每组包含10个试验件，并分别进行所述步骤S1至S5。

优选地，所述试验件热处理时，先将毛坯热处理后再加工成试验件，热处理会使材料的加工性能变差时，先对毛坯粗加工，热处理后再次精加工。

优选地，所述试验件的缺口在热处理后加工。

优选地，所述S2中的振动台的频率范围为2Hz-3000Hz。

本发明的有益效果：本发明采用振动方式对材料进行弯曲疲劳试验，大大缩短了试验周期，缩短了新产品的科研周期。

应变片采用箔式应变片，箔式应变片具有散热条件好、允许电流大、横向效应小、疲劳寿命长、生产过程简单、适于批量生产等优点。

对试验件进行扫频时，以试验应力加载值对应频率的1/10进行扫频，不会因振动过大对试验件造成损伤。

预定试验频率设定为在共振峰值后，振动幅值为共振峰值的1/3时对应的频率，其优点在于，振动相对比较稳定，易于试验控制。