一种材料高温超声拉压疲劳试验方法及试验系统技术方案

技术编号:40237612 阅读:30 留言:0更新日期:2024-02-02 22:37
本申请提供了一种材料高温超声拉压疲劳试验方法及试验系统,该方法包括:高温超声拉压疲劳试验开始前,通过红外测温仪和布置在试验件上的热电偶对加温的试验件进行温度测量,两者一致时完成红外测温仪发射率标定;在室温超声疲劳试验环境中,通过位于试验件底部的位移传感器测量不同振幅下试验件底部的位移幅值和通过粘接在试验件中部的应变片获得试验件中部应变,采用标准差统计方法获得位移幅值和应变幅值,建立试验件的位移‑应变标定关系得到位移‑应变线性模型;通过加热器对试验件进行均温加热开展高温超声疲劳试验;将高温下测得的位移幅值代入位移‑应变线性模型得到试验件高温应变,再乘以材料的高温弹性模量,即获得试验件的高温应力。

【技术实现步骤摘要】

本申请属于材料超声疲劳试验领域,特别涉及一种材料高温超声拉压疲劳试验方法及试验系统


技术介绍

1、材料疲劳对装备结构完整性具有重要影响。以航空发动机为例,其涡轮叶片长期受到高温气流激振,容易发生疲劳破坏,从而导致发动机故障。因此,通常需要开展制造叶片的材料在高温环境下的疲劳性能研究。

2、传统的材料疲劳研究一直聚焦在低周疲劳(破坏循环周次低于105)和高周疲劳(破坏循环周次在105~107),但新的研究发现钛合金在经过3×107个循环后,疲劳强度继续下降。更多研究发现,对于大多数材料而言,不存在传统疲劳意义上的疲劳极限,在循环应力幅远低于材料的屈服强度情况下,在107次循环以上材料仍然会发生疲劳断裂。由此,在循环载荷作用下,材料发生裂纹萌生、扩展直至断裂的周次在1×107以上的过程称之为超高周疲劳。

3、传统的高周疲劳试验一般采用液压疲劳试验机、旋转弯曲疲劳试验机或振动台,完成1×107循环周次需要几天到几个月不等,由于试验频率符合真实使用工况,因此现有技术中仍坚持使用该传统的高周疲劳试验方法。然而这种试验方法用于超高周疲劳试验时本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种材料高温超声拉压疲劳试验方法,其特征在于,所述方法包括:

2.如权利要求1所述的材料高温超声拉压疲劳试验方法,其特征在于,在红外测温仪的发射率标定时,使试验件达到试验温度并保温一段时间后,再对比红外测温仪和热电偶测得的温度。

3.如权利要求1所述的材料高温超声拉压疲劳试验方法,其特征在于,采用标准差统计方法获得试验件的底部位移幅值和应变幅值过程中,通过位移传感器采集试验件的高频振动位移信号,采样率不低于超声振动频率的10倍,并记录预定时长的位移数据,统计该段时长的位移数据标准差,取标准差的倍作为试验件的位移响应幅值。

4.如权利要求1所述的材料...

【技术特征摘要】

1.一种材料高温超声拉压疲劳试验方法,其特征在于,所述方法包括:

2.如权利要求1所述的材料高温超声拉压疲劳试验方法,其特征在于,在红外测温仪的发射率标定时,使试验件达到试验温度并保温一段时间后,再对比红外测温仪和热电偶测得的温度。

3.如权利要求1所述的材料高温超声拉压疲劳试验方法,其特征在于,采用标准差统计方法获得试验件的底部位移幅值和应变幅值过程中,通过位移传感器采集试验件的高频振动位移信号,采样率不低于超声振动频率的10倍,并记录预定时长的位移数据,统计该段时长的位移数据标准差,取标准差的倍作为试验件的位移响应幅值。

4.如权利要求1所述的材料高温超声拉压疲劳试验方法,其特征在于,在通过加热器对试验件进行均温加热过程中,加热器覆盖整个试验件的长度范围,通过不少于三台的红外测温仪分别测量试验件的上部、中部和下部的温度...

【专利技术属性】
技术研发人员:杭超陈永辉潘凯王昭晗
申请(专利权)人:中国飞机强度研究所
类型:发明
国别省市:

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