用于金属材料低周疲劳的检测的评价方法及检测系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于金属材料低周疲劳的检测评价方法，包括，步骤S1，启动打磨装置对待评价金属第一检测位点进行打磨；步骤S2，启动施力装置对待评价金属第一检测位点提供径向应力，中控装置获取待评价金属第一低周疲劳寿命；步骤S3，施力装置提高施力速率对待评价金属第二检测位点进行施力，所述中控装置获取待评价金属第二低周疲劳寿命；步骤S4，施力装置调节施力角度对待评价金属第三检测位点进行施力，所述中控装置获取待评价金属第三低周疲劳寿命；步骤S5，所述中控装置根据获取的第一低周疲劳寿命、第二低周疲劳寿命以及第三低周疲劳寿命获取待评价金属低周疲劳寿命S。疲劳寿命获取待评价金属低周疲劳寿命S。疲劳寿命获取待评价金属低周疲劳寿命S。

【技术实现步骤摘要】
用于金属材料低周疲劳的检测的评价方法及检测系统


[0001]本专利技术涉及低周疲劳检测领域，尤其涉及一种用于金属材料低周疲劳的检测的评价方法。

技术介绍

[0002]材料在循环应力和应变作用下，在一处或几处逐渐产生局部永久性累积损伤，经一定循环次数产生裂纹或突然发生完全断裂的过程。根据循环荷载的幅值和频率，疲劳可以分为等幅疲劳、变幅疲劳和随机疲劳;根据材料破坏前所经历的循环次数(即寿命)以及疲劳荷载的应力水平，疲劳又可以分为高周疲劳、低周疲劳和亚临界疲劳。其中，低周疲劳为作用于零件、构件的应力水平较高，破坏循环次数般低于104～105的疲劳，如压力容器、燃气轮机零件等的疲劳。
[0003]中国专利ZL201810516214.2公开了一种金属材料疲劳性能优劣的评价方法，主要涉及根据应力或应变范围将疲劳失效曲线分割为若干区域进行分析计算评价金属材料疲劳度性能优劣，但并未解决金属材料多种情况应力变化以及检测过程中不稳定的技术问题。

技术实现思路

[0004]为此，本专利技术提供一种用于金属材料低周疲劳的检测的评价方法，可以解决无法根据检测过程中温度情况对检测系统进行实时调控，以获取准确的低周疲劳寿命的技术问题。
[0005]为实现上述目的，一方面，本专利技术提供一种用于金属材料低周疲劳的检测的评价方法，包括：步骤S1，夹持装置夹持待评价金属，启动打磨装置对待评价金属第一检测位点进行打磨；步骤S2，启动施力装置对待评价金属第一检测位点提供径向应力，中控装置获取待评价金属第一低周疲劳寿命s1；步骤S3，滑动装置移动待评价金属更换检测位点，打磨装置对待评价金属第二检测位点进行打磨，施力装置提高施力速率对待评价金属第二检测位点进行施力，所述中控装置获取待评价金属第二低周疲劳寿命s2；步骤S4，滑动装置移动待评价金属再次更换检测位点，打磨装置对待评价金属第三检测位点进行打磨，施力装置调节施力角度对待评价金属第三检测位点进行施力，所述中控装置获取待评价金属第三低周疲劳寿命s3；步骤S5，所述中控装置根据获取的第一低周疲劳寿命、第二低周疲劳寿命以及第三低周疲劳寿命获取待评价金属低周疲劳寿命S，设定S=s1
×
(1+(s2
‑
s0)/s0)
×
(1+(s3
‑
s0)/s0)，其中，s0为中控装置预设低周疲劳寿命参考值。
[0006]进一步地，在所述步骤S2
‑
S3中，红外线温度检测机构获取当前检测位点低周疲劳
检测时在预设时间内,温度变化值
△
T与预设温度变化值相比较，对所述夹持装置的夹持力进行调节，其中，当
△
T≤T1,所述中控装置提高当前步骤中所述夹持装置的夹持力；当T1＜
△
T＜T2，所述中控装置判定当前温度变化符合预设标准；当
△
T≥T2，所述中控装置根据获取当前待评价金属检测位点温度均匀度，对下一步骤的打磨效率进行调节；其中，所述中控装置预设温度变化值T，设定第一预设温度变化值T1、第二预设温度变化值T2。
[0007]进一步地，所述中控装置判定提高当前步骤中所述夹持装置的夹持力时，中控装置根据获取的温度变化值与第一预设温度变化值的差值提高所述夹持装置的夹持力F至F1,设定F1=F
×
(1+(T1
‑△
T)/T1)。
[0008]进一步地，所述中控装置获取当前检测位点低周疲劳检测时在预设时间内,温度变化值大于等于第二预设温度变化值，中控装置将当前检测位点预设范围划分为若干区域，中控装置通过红外线温度检测机构根据各区域的温度值获取当前检测位点的温度均匀度y，设定y=((t1
‑
t0)2+(t2
‑
t0)2+
···
+(tn
‑
t0)2)/n，其中，t1为第一区域的实时温度，t2为第二区域的实时温度至tn为第n区域的实时温度，t0为第一区域至第n区域温度平均值。
[0009]进一步地，所述中控装置预设温度均匀度Y，中控装置将当前检测位点的温度均匀度y与预设温度均匀度相比较，判定对下一步骤的打磨效率进行调节，其中，当y≤Y1，所述中控装置判定不对下一步骤的打磨效率调节；当Y1＜y＜Y2，所述中控装置判定提高下一步骤的打磨效率p至p1；当y≥Y2，所述中控装置判定提高下一步骤的打磨效率p至p2，提高当前步骤夹持装置的夹持力F至F2；其中，所述中控装置预设温度均匀度Y，设定第一预设温度均匀度Y1，第二预设温度均匀度Y2。
[0010]进一步地，所述中控装置获取的当前检测位点的温度均匀度在第一预设温度均匀度和第二预设温度均匀度之间，中控装置判定提高下一步骤的打磨效率p至p1，设定p1=p
×
(1+(y
‑
Y1)
×
(Y2
‑
y)/(Y1
×
Y2))。
[0011]进一步地，所述打磨装置包括第一滑动机构以及设置于第一滑动机构上的打磨机构，其中，所述第一滑动机构包括用于控制打磨器移动速率的第五电机，所述打磨机构包括用于控制所述打磨器转动速率的第六电机，所述中控装置预设打磨效率标准值P，中控装置将调节后的打磨效率与预设打磨效率相比较，对打磨机构的移动速率和转动速率进行调节，其中，当pi≤P，所述中控装置将所述打磨器转动速率VD提高至VD1，设定VD1=VD
×
(1+(P
‑
pi)/P)；当pi＞P，所述中控装置将所述打磨器转动速率VD提高至VD2，设定VD2=VD
×
(1+1.8
×
(pi
‑
P)/P)，将打磨器的移动速率VY提高至VY1,设定VY1=VY
×
(1+(pi
‑
P)/P)；其中，i=1,2。
[0012]进一步地，在所述步骤S5中，中控装置根据实时温度变化值与当前检测位点温度均匀度对获取的当前低周疲劳寿命sj调节至sj
’
，设定sj
’
=sj
×
(1
‑
(
△
T/T2
×
(y/Y1))，其
中，若
△
T＜T2时，y=Y1，j=1,2,3。
[0013]另一方面，本专利技术提供一种用于金属材料低周疲劳的检测系统，包括，所述施力装置，用于对待评价金属施加应力；所述夹持装置，用于夹持待评价金属；所述打磨装置，设置于所述待评价金属下方，用于打磨待评价金属；所述滑动装置，设置于所述夹持装置一侧，用于控制待评价金属的检测位置；所述中控装置，其与各部件相连接，用于控制各部件工作及根据第一低周疲劳寿命、第二低周疲劳寿命以及第三低周疲劳寿命获取待评价金属的低周疲劳寿命，其中，在第一低周疲劳寿命、第二低周疲劳寿命以及第三低周疲劳寿命检测过程中，所述中控装置根据当前检测位点温度变化值与预设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于金属材料低周疲劳的检测评价方法，其特征在于，包括：步骤S1，夹持装置夹持待评价金属，启动打磨装置对待评价金属第一检测位点进行打磨；步骤S2，启动施力装置对待评价金属第一检测位点提供径向应力，中控装置获取待评价金属第一低周疲劳寿命s1；步骤S3，滑动装置移动待评价金属更换检测位点，打磨装置对待评价金属第二检测位点进行打磨，施力装置提高施力速率对待评价金属第二检测位点进行施力，所述中控装置获取待评价金属第二低周疲劳寿命s2；步骤S4，滑动装置移动待评价金属再次更换检测位点，打磨装置对待评价金属第三检测位点进行打磨，施力装置调节施力角度对待评价金属第三检测位点进行施力，所述中控装置获取待评价金属第三低周疲劳寿命s3；步骤S5，所述中控装置根据获取的第一低周疲劳寿命、第二低周疲劳寿命以及第三低周疲劳寿命获取待评价金属低周疲劳寿命S，设定S=s1
×
(1+(s2
‑
s0)/s0)
×
(1+(s3
‑
s0)/s0)，其中，s0为中控装置预设低周疲劳寿命参考值。2.根据权利要求1所述的用于金属材料低周疲劳的检测评价方法，其特征在于，在所述步骤S2
‑
S3中，红外线温度检测机构获取当前检测位点低周疲劳检测时在预设时间内,温度变化值
△
T与预设温度变化值相比较，对所述夹持装置的夹持力进行调节，其中，当
△
T≤T1,所述中控装置提高当前步骤中所述夹持装置的夹持力；当T1＜
△
T＜T2，所述中控装置判定当前温度变化符合预设标准；当
△
T≥T2，所述中控装置根据获取当前待评价金属检测位点温度均匀度，对下一步骤的打磨效率进行调节；其中，所述中控装置预设温度变化值T，设定第一预设温度变化值T1、第二预设温度变化值T2。3.根据权利要求2所述的用于金属材料低周疲劳的检测评价方法，其特征在于，所述中控装置判定提高当前步骤中所述夹持装置的夹持力时，中控装置根据获取的温度变化值与第一预设温度变化值的差值提高所述夹持装置的夹持力F至F1,设定F1=F
×
(1+(T1
‑△
T)/T1)。4.根据权利要求2所述的用于金属材料低周疲劳的检测评价方法，其特征在于，所述中控装置获取当前检测位点低周疲劳检测时在预设时间内,温度变化值大于等于第二预设温度变化值，中控装置将当前检测位点预设范围划分为若干区域，中控装置通过红外线温度检测机构根据各区域的温度值获取当前检测位点的温度均匀度y，设定y=((t1
‑
t0)2+(t2
‑
t0)2+
···
+(tn
‑
t0)2)/n，其中，t1为第一区域的实时温度，t2为第二区域的实时温度至tn为第n区域的实时温度，t0为第一区域至第n区域温度平均值。5.根据权利要求4所述的用于金属材料低周疲劳的检测评价方法，其特征在于，所述中控装置预设温度均匀度Y，中控装置将当前检测位点的温度均匀度y与预设温度均匀度相比较，判定对下一步骤的打磨效率进行调节，其中，当y≤Y1，所述中控装置判定不对下一步骤的打磨效率调节；当Y1＜y＜Y2，所述中控装置判定提高下一步骤的打磨效率p至p1；当y≥Y2，所述中控装置判定提高下一步骤的打磨效率p至p2，提高当前步骤夹持装置
的夹持力F至F2；其中，所述中控装置预设温度均匀度Y，设定第一预设温度均匀度Y1，第二预设温度均匀度Y2。6.根据权利要求5所述的用于金属材料低周疲劳的检测评价方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨跃武，周韶波，孙钦密，赵瑞丽，王东甲，刘慧鑫，张明，
申请(专利权)人：北京乾合晶芯电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：