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疲勞壽命

疲勞壽命是一個在疲勞測試中使用的術語,是指材料在週期負載作用下的變形和失效行為。

等振幅疲勞壽命測試稱為 S-N測試,並使用相應的週期數測定可接受的應力振幅。

週期特徵值 加載類型 S-N 曲線 試驗機

一個循環週期的特徵值

  • σa 應力振幅
  • Δσ 負載範圍
  • σo 高應力
  • σu 低應力
  • σm 平均應力
  • 應力比 R

用於測定疲勞壽命的負載類型

在疲勞壽命測試中,材料或組件受到了負載的變化影響。這降低了材料的容許應力:在達到拉伸強度之前可能會發生斷裂;某種程度上,即使沒有超過線性彈性範圍的情況下也可能發生。

一般來說,負載變化被解釋為週期,可以在不同的負載率下進行。

負載率的計算:R=σu / σo

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S-N曲線(Woehler曲線)

S-N 曲線是根據 DIN 50100 標準進行高週疲勞測試(亦稱為 S-N 測試)所得出,分為低週疲勞 K有限壽命疲勞 Z高週疲勞 D等區域。

可從 S-N 圖中讀取特定負荷幅度時的負荷變化最大次數。它取決於材料特性、力和負載施加類型(脈動式壓縮負載、脈動式拉伸負載或交變負載)。

低週疲勞

低週疲勞K的負載循環數範圍約為104到105。低週疲勞強度透過低週疲勞(LCF)測試測定。

有限壽命疲勞

高週疲勞 Z 的範圍介於 104 與 2·106次循環之間(視材料而定)。

有限壽命疲勞強度透過高週疲勞(HCF)測試測定。測試結束後,測試結果是一個負載幅度下的負載循環數。

高週疲勞

高週疲勞D表示材料在週期負載期間無明顯疲勞或失效跡象的情況下能夠承受的應力極限。

高週疲勞測試期間,能夠承受 1,000,000 次以上循環而無破斷的材料被視為抗疲勞材料。

用於測定疲勞壽命的產品

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