1、實(shí)驗(yàn)六疲勞試驗(yàn)示范、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解測(cè)定材料疲勞極限的方法。2、觀察疲勞破壞的現(xiàn)象。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備疲勞試驗(yàn)機(jī)有各種類型，用來(lái)在不同受力形式下和不同條件下進(jìn)行試驗(yàn)。常用的是旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)，有純彎曲和懸臂彎曲兩種型式。本試驗(yàn)采用純彎曲式疲勞試驗(yàn)機(jī)，其構(gòu)造示意圖如圖26 A 所示。試件4的兩端被夾緊在兩個(gè)空心軸 1中，兩空心軸與試件構(gòu)成一 個(gè)整體桿，支持于兩個(gè)滾珠軸承 3上。電動(dòng)機(jī)5通過軟軸6使這個(gè)整體桿轉(zhuǎn)動(dòng)。 橫桿8掛在 滾珠軸承2上，處于靜止?fàn)顟B(tài)。在橫桿中央的砝碼盤上放置砝碼9,使試樣中段受純彎曲圖26 B，最大彎曲正應(yīng)力為M Pa/2 16P%二瓦'二竺=才32武中卩是磁碼的重量己是

2、滾珠軸承氛3之間的距離，是試件宜徑"試件每旋轉(zhuǎn)一 周其外表各點(diǎn)的最大彎曲應(yīng)力正負(fù)交變一次，使試件承受對(duì)稱循環(huán)交變應(yīng)力的作用°試 件經(jīng)歷的應(yīng)力循壞數(shù)N由計(jì)數(shù)器7自動(dòng)記錄下來(lái)°當(dāng)試件斷裂后，自動(dòng)停機(jī)裝置使電動(dòng)機(jī) 5停止轉(zhuǎn)動(dòng)。丁計(jì)ft'K丑A純彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)示意圖B試件彎矩圖圖26純彎曲式疲勞試驗(yàn)機(jī)三、試件本實(shí)驗(yàn)需用一組813根材料和尺寸均相同的光滑小試件，直徑為d=610mm，表而須磨光，無(wú)銹蝕或傷痕，圓角處要光滑過度。四、實(shí)驗(yàn)原理疲勞破壞與靜力破壞有本質(zhì)的不同。當(dāng)交變應(yīng)力小于材料的靜強(qiáng)度極限d b時(shí)，材料就可產(chǎn)生疲勞裂紋或完全斷裂。即使是塑性材料，斷裂時(shí)也無(wú)

3、顯著的塑性變形。在疲勞破壞 的斷口上，一般呈現(xiàn)兩個(gè)區(qū)域，即光滑區(qū)和粗粒狀區(qū)。材料斷裂前所經(jīng)歷的循環(huán)次數(shù)稱為疲勞壽命N，試件所受應(yīng)力愈小，那么疲勞壽命愈長(zhǎng)。對(duì)鋼和鑄鐵等黑色金屬，如果在某一交變應(yīng)力下經(jīng)受107次循環(huán)仍不破壞，那么實(shí)際上可以承受無(wú)限次循環(huán)而不會(huì)發(fā)生破壞。所以，對(duì)這些金屬以試件能承107循環(huán)所對(duì)應(yīng)的最大應(yīng)力bmaX 值作為疲勞極限b -1。五、實(shí)驗(yàn)步驟1、試件準(zhǔn)備取813根試件，檢查試件外表加工質(zhì)量，如有銹蝕或擦傷，用細(xì)砂紙或砂布沿試件 軸向拋光加以消除。測(cè)量試件的直徑。2、裝夾試件安裝試件時(shí)必須很仔細(xì)，防止灰塵和雜質(zhì)進(jìn)入空心軸的錐孔中。將試件牢固夾緊，使 試件與試驗(yàn)機(jī)的轉(zhuǎn)軸保持良好

4、的同心度。試件安裝好后用手慢慢旋轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)的轉(zhuǎn)軸，用百 分表在試件上測(cè)得的徑向跳動(dòng)量應(yīng)不大于0.03m m。然后空載運(yùn)轉(zhuǎn)，試件的徑向跳動(dòng)量應(yīng)不大于 0.06mm。3、進(jìn)行試驗(yàn)第一根試件的交變應(yīng)力的最大值約取材料強(qiáng)度極限的60%，即b lmax=0.6而砝碼重量Pi二0.6 b bn d3/16a。加載前，先開動(dòng)試驗(yàn)機(jī)，再無(wú)沖擊地將砝碼加到P1值，并記錄計(jì)數(shù)器的初讀數(shù)。試件經(jīng)歷一定次數(shù)的循環(huán)后，即斷裂，自動(dòng)停機(jī)，記下計(jì)數(shù)器的末讀數(shù)，兩者相減即為試件的疲勞壽命N1。對(duì)第二根試件以同樣的過程進(jìn)行試驗(yàn)，但載荷要比第一根試件略低，記下試件斷裂時(shí) 的循環(huán)次數(shù)N2。以后逐級(jí)降低每根試件的最大應(yīng)力，開始兩相鄰載荷的差值可大些，隨著 載荷逐級(jí)降低，其差值越來(lái)越小。記下各根試什的循環(huán)數(shù)Ni,直至試件超過指定的107次循環(huán)而未發(fā)生破壞時(shí)，終止試驗(yàn)。4、繪制S N曲線以b imax為縱坐標(biāo)，以lgN為橫坐標(biāo)，根據(jù)各次測(cè)得的數(shù)據(jù)在方格紙上描點(diǎn)，即可繪出 最大應(yīng)力與疲勞壽命的關(guān)系曲線S N曲線如圖27所示。此曲線最后趨于水平，其水平漸近線的縱坐標(biāo)b -1，就是材料的疲勞極限。圖叫一般碳鋼s-N曲線六、考前須知1、 開動(dòng)試驗(yàn)機(jī)使試件旋轉(zhuǎn)后，再