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一、低周疲勞
金屬材料在循環載荷作用下，由于塑性應變的循環作用所引起的疲勞失效稱為低周疲勞。在低周疲勞中，材料所受的循環應力接近甚至超過其屈服強度，此時應力稍有變動，相應的應變值變化很大。低周疲勞加載頻率很低，致使每一個循環都會產生一定量的塑性變形。工程中有許多零件在整個使用壽命期間，所經歷的載荷循環次數并不多，疲勞壽命很低，一般只有幾千至幾萬循環周期就破壞。比如壓力容器，如果每天經受兩次載荷循環，則在30年的使用期限內，載荷的總循環次數還不到25000次。
對于延性較好的材料，一旦發生屈服，即使應力的變化非常小，應變的變化也會比較大，而且應力和應變之間的關系也不再是對應的關系。應變成為比應力更敏感的參量，因此采用應變作為低周疲勞的控制參量顯然更好一些。材料在接近或超過屈服強度的循環載荷作用下產生的塑性應變，得到的應力——應變跡線稱為遲回線。
低周疲勞試驗是模擬在真實的工況下，將材料加載到塑性應變。在研究塑性應變的影響時，應變率是主要考慮因素，在整個試驗過程中應變振幅和平均水平保持不變，并用三角波保持恒定的應變率，而不是使用載荷控制的傳統正弦波加載。低周疲勞實驗的總應變范圍一般<2%的工程應變。這意味著必須使用高質量、可靠引伸計，且要較小的試樣、較小的平行長度。夾具的同軸度、間隙消除也尤為關鍵。
二、低周疲勞試驗用疲勞試驗機
三、相關標準
?GB/T 26077 金屬材料 疲勞試驗 軸向應變控制方法
?ISO 12106 Metallic materials—Fatigue testing—Axial-strain -controlled method
?ASTM E606 Strain-Controlled Fatigue Testing
四、低周疲勞試驗的難點
機械結構不可避免的誤差，會導致上、下夾具之間不同軸，導致試樣C型變形、S型變形受力或二者復合變形，試樣的局部應力/應變會遠大于設置值，最終試樣的疲勞試驗壽命會嚴重下降。
試樣與夾具連接，還有設備上其它受試驗力的所有連接，都要避免連接間隙。當試驗應變比為“-”時，即拉壓過零時，應力—應變試驗曲線會存在嚴重的畸形。夾具應能保證試樣在安裝的可重復性。夾具應能方便快速的裝夾試樣。
應變控制
在升溫和彈性模量檢查后，將力控轉為應變控，切換過程要平滑無過沖現象。試驗開始時，實際應變半幅值與控制應變半幅值的差值不超過控制應變半幅值的5%。為了達到應變峰值不超過設定值的±1%，應對應變量進行調整，整個調整過程應在qianshi個循環或失效循環數的±1%（取其小者）內完成。恒定的應變率加載，即三角波加載。
溫度控制
爐體結構、溫度傳感器的安裝，溫控硬件的配置、溫控經驗參數設置，都會影響溫度控制的準確性。
五、同軸度檢測
六、低周疲勞試驗附件
性能特點
?夾具所有的連接過程簡單。
? 通過同軸度調節環的調節，可以達到5%以內的同軸度。
?與試樣螺紋連接，并用液壓頂桿頂住試樣，可以消除一切間隙，整個試驗過程不會松動，哪怕是應變過零的試驗，也能保證試驗曲線wanmei。
?試驗安裝極為方便。
七、試樣安裝過程
?試驗安裝極為方便，無需熟練的安裝技巧。
?套筒可以自由旋轉，方便擰入試樣。
?軟件在力保持的狀態下，擰入試樣時作動器能夠在擰入力的作用下自動跟隨，直到試樣擰入。過程中設置位移保護，能確保安全。
?當試樣安裝后，發現試樣的中心位置沒有對準高溫爐的中心位置，可以通過橫梁升降，直接拖動試樣到高溫爐中心位置。此過程作動器處在微小力保持的隨動狀態，無需人工控制。
八、液壓手動泵
?液壓手動泵給液壓頂桿夾具提供穩定的液壓壓力。
?液壓手動泵緩慢的加壓過程中，可以通過壓力表觀察液壓頂桿夾具壓力，確保加到夾具需要的壓力，并減小對試樣的軸向沖擊。
?加壓后截止閥截斷泵與夾具的通道，讓夾具長時間保持穩定壓力，試驗中途不需補壓。
?一泵同時給兩只液壓頂桿夾具加壓，兩只夾具能同時達到所需壓力。
九、溫度控制
性能特點
?GW1000型高溫爐可適用于各種類型的高溫材料力學性能試驗，包括金屬材料的拉伸、壓縮、疲勞測試、復合材料、陶瓷材料的力學測試。
?高溫爐分三區加熱，采用復合碳化硅加熱器，每個加熱區間均可以單獨控制。
?氧化鋁纖維材質的隔熱層減少了熱量損失，延長了高溫爐的使用壽命。
?對開式高溫爐簡化了樣件和夾具的安裝過程，高溫爐支架采用精密直線導軌確保平滑地開啟和關閉。
?溫控系統選用進口歐陸0.1級PID溫度表，確保溫度快速升溫、控溫準確不過沖。
十、應變測量
Epsilon 7650A高溫引伸計
? 擁有設計和低應變范圍，因而有高精度。滿足ASTM B1級精度要求，可以根據要求提供ISO 9513標準0.5精度試驗證書。
?可實現應變控制、高頻疲勞試驗，頻率可以達到10Hz。
?可熱裝夾，伸縮自如，滑動夾持系統能夠方便快速裝夾到熱試樣上去。試樣斷裂時可不取下引伸計。
?引伸計標距可在接觸到試樣之前自動設定,這樣允許達到試驗溫度后再將引伸計接觸到試樣上。
?配備氧化鋁棒用于1200℃試驗，可選配硅碳棒用于1600℃高溫試驗。
十一、低周疲勞試驗模塊
低周疲勞軟件主界面
?液壓手動泵給液壓頂桿夾具提供穩定的液壓壓力。
?液壓手動泵緩慢的加壓過程中，可以通過壓力表觀察液壓頂桿夾具壓力，確保加到夾具需要的壓力，并減小對試樣的軸向沖擊。
?加壓后截止閥截斷泵與夾具的通道，讓夾具長時間保持穩定壓力，試驗中途不需補壓。
?一泵同時給兩只液壓頂桿夾具加壓，兩只夾具能同時達到所需壓力。
應變+應力控制：
程序先執行應變控制，當應力穩定或者滿足設定的穩定周期，軟件自動切換到高頻率的應力控制，減少試驗時間。
試驗前的檢測：
試樣裝夾完成后，軟件能自動測定材料彈性模量并確認測量系統（力及應變）工作的正確性。相關標準要求，彈性模量測量值與預期值的偏離不宜超過±5%。
溫度監控界面:
溫度監控軟件是與溫控表通訊，能在軟件上設置溫控參數，實時采集溫度數據。能與試驗軟件通訊，達到設置溫度后能自動進行疲勞加載試驗。
膨脹系數計算：
溫度從室溫升至試驗溫度后，在試樣參數中修改升溫后變形量及試驗標距(初始標距+升溫后增量)。
試驗前期曲線及數據：
1.快速到達試驗控制目標。
2.當前1%應變控制，R=-1，滯回圈面積較大，塑性應變大。
試驗中期曲線及數據：
1.隨著試樣開始疲勞動作，試驗進入穩定期，滯回曲線重合度較高。
2.模量比緩慢下降。
試驗后期曲線及數據：
1.隨著試樣裂紋變大，滯回曲線出現不規則變形。
2.應變控制保持不變，峰值快速下降。
3.模量比快速下降。
4.試驗判停。
曲線窗口
您可以根據需求切換縱軸數據(如應力、應變、模量等)，顯示整個試驗的趨勢圖和整個試驗的周期數據；從趨勢圖可以獲取到中期穩定周期和最后的失效周期。
您可以一次選擇一個或多個周期，軟件顯示周期的所有數據點，方便查看試驗數據的變化。對于低周試驗建議周期為前0-10個周期，中期穩定周期，后期失效周期，加載曲線后點擊計算得到下方數據列表數據，列表中記錄了每個周期對應的數據；計算后軟件自動記錄穩定周期數據和失效周期，用于導入試驗統計報告；您也可以把該界面的曲線及數據導出到報告中。
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