[发明专利]测试材料疲劳强度的试验方法

摘要

本发明涉及一种测试材料疲劳强度的试验方法，通过并行试验高效测定材料的疲劳强度。本发明将大批量试件分为多组，在不同试验机上并行完成试验，对产生的多组试样的应力值升降图进行图形分析和数据处理，得到合成后的应力值升降图，再按常规方法求出疲劳强度的均值与方差。多组并行试验时，节约大量时间成本，而且只浪费极少的有效数据，实用可行，可用于样本数量较大时金属材料的疲劳强度试验中。

主权项

1.一种测试材料疲劳强度的试验方法，其特征在于包括如下几个步骤：①根据测试试验的样品数分为M组，M≥2；②第1组试样，选择循环基数，应力比r，参考材料性质选择接近于材料估计的疲劳极限的应力值进行第1件试件的试验；若循环数达到选择基数前发生破坏，则在低一级应力水平下进行第2件的试验，若仍在循环数达到选择基数前发生破坏，则再降一级应力水平进行第3次试验，若经过选择基数循环未破坏，则停止第3件的试验，升高一级应力水平，即在第2件的应力水平下进行第4次试验；以此类推，可得到应力值升降图，升降图应满足闭合条件；③剩下的M‑1组试样从第1组得到的有效应力值开始试验，选择相同的循环基数和应力比r，重复步骤②的操作，可得到应力值升降图；④对产生的M组试样的应力值升降图进行图形分析和数据处理，得到合成后的应力值升降图，再按常规方法求出疲劳强度的均值与方差；具体来讲：对产生的M组试样的应力值升降图进行图形分析和数据处理，得到合成后的应力值升降图的具体过程分为2种情况：（1）两组应力值升降图都是封闭的，各自的首个有效应力值在同一应力水平上；此时只要去掉前一组数据中的最后一个数据再接上第二组有效数据即可完成应力值升降图的合成；（2）两组应力值升降图都是封闭的，各自的首个有效应力值不在同一应力水平上；此时把第二组的有效数据接到第一组上与第二组首个有效应力值同水平的某个应力值位置，舍去第一组中该位置的应力值，完成应力值升降图的合成；计算疲劳强度的均值与方差的具体方法是：采用如下公式求出持久疲劳强度极限的均值：，式中，为所用的最低应力水平；d为应力增量；N‑试件中的成功数或失效数，取两者中较小者；，式中的i是应力水平的序号，最低应力水平的序号为0；为在相应的应力水平下发生的成功数或者失效数，取决于哪一种事件数较少；H为最高应力水平的序号；式中的“+”号用于成功事件较少时，“—”号用于失败试件较少时；持久疲劳强度极限分布的标准差按下式估计：式中，。