[发明专利]一种超高周疲劳性能测定方法及测定系统

权利要求书

1.一种超高周疲劳性能测定方法，包括：

步骤1：获取第一试样的经验拉伸极限强度σb，以σb的40％～60％的作为试验载荷进行第一次疲劳试验，采用步进法升载荷继续后续疲劳试验，每次试验的载荷增加的级差为5％～10％，直至第一试样破坏，计算预估条件疲劳极限强度；

步骤2：所述预估条件疲劳极限强度取整后获得初始数值，以初始数值逐级递增值或逐级递减值为加载载荷；

步骤3：另选取试样开始新的疲劳试验，在新的疲劳实验中，所述试样未达到指定寿命就发生破坏，则选取另一件试样降低一级加载载荷继续试验，所述试样在新的疲劳试验中达到指定寿命未发生破坏，则选取另一件试样增加一级加载载荷继续试验；将每两个相邻级别加载载荷试验结果相反的数据点配成对子；

步骤4：重复步骤3至满足配成对子的数量和闭合条件，根据配成对子的总数、相同载荷下对子的个数、配成对子的载荷均值，计算指定寿命下的条件疲劳极限强度。

2.根据权利要求1所述的超高周疲劳性能测定方法，其特征在于，

在步骤1中，所述第一试样在指定寿命下至少完成两级载荷，获取未发生破坏的第一试样的最大应力σ₀、应力间隔Δσ、最后一级应力下的破坏循环次数N_fail、需要求得的疲劳极限对应的循环次数N_life；

所述预估条件疲劳极限强度计算公式如下：

式中：σ_e为预估条件疲劳极限；

σ₀为未发生试验件破坏的最大应力；

Δσ为应力间隔；

N_fail为最后一级应力下的破坏循环次数；

N_life为需要求得的疲劳极限对应的循环次数；

所述疲劳极限对应的循环次数为3×10⁷或10⁸或10⁹。

3.根据权利要求1所述的超高周疲劳性能测定方法，其特征在于，

在步骤3中，所述的降低一级加载载荷或增大一级加载载荷继续试验中，所述降低一级或增大一级的级差为预估条件疲劳极限强度的3％～5％，并在整个试验过程中保持加载载荷级差不变。

4.根据权利要求1所述的超高周疲劳性能测定方法，其特征在于，

在步骤3中，配成对子的数据点为有效数据点，所述有效数据点包括越出和破坏，第一次出现的对子包括第一数据点和第二数据点，最后一次出现对子包括第i数据点和第i+1数据点，根据第i+1数据点可推算出下一级载荷的待定数据点，如果这个待定数据点与第一数据点载荷水平相同，那么就构成闭合条件。

5.根据权利要求1所述的超高周疲劳性能测定方法，其特征在于，

在步骤4中，所述指定寿命下的条件疲劳极限强度的计算公式为：

式中，n’为配成对子的总数，n_i’为相同载荷下对子的个数，为配成对子的载荷均值；

式中，σ_i、σ_i+1为配成对子的应力值。

6.根据权利要求1所述的超高周疲劳性能测定方法，其特征在于，

在所述满足配成对子的数量为3～7个对子。