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原文传递一种金属薄板平面弯曲疲劳试验方法

专利名称：	一种金属薄板平面弯曲疲劳试验方法
摘要：	本发明公开了一种金属薄板平面弯曲疲劳试验方法，将平面弯曲疲劳试样一端固定在试验装置上，试样的另一端通过摆臂连杆与试验装置下部的偏心轮相连，偏心轮由电机驱动旋转，疲劳试验的频率及力矩均由偏心轮控制，从而完成对金属薄板平面弯曲疲劳试验。本发明提出的方法消除了试样轴向应力分量对弯曲疲劳试验的影响，该方法所用试样尺寸不必随板料厚度不同而调整，适用于偏心轮所能施加最大力矩范围内的任意强度，任意厚度的金属板。方法简单，精度高且可重复性高。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖北;42
申请人：	武汉钢铁有限公司
发明人：	严龙;钟如涛;王辉;彭文杰;陈浮;邝兰翔;胡因洪
专利状态：	有效
申请日期：	2019-08-16T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-29T00:00:00+0800
申请号：	CN201910758413.9
公开号：	CN110389079A
代理机构：	湖北武汉永嘉专利代理有限公司
代理人：	钟锋
分类号：	G01N3/38(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	430083 湖北省武汉市青山区厂前2号门内
主权项：	1.一种金属薄板平面弯曲疲劳试验方法，其特征在于：将平面弯曲疲劳试样一端固定在试验装置上，试样的另一端通过摆臂连杆与试验装置下部的偏心轮相连，偏心轮由电机驱动旋转，疲劳试验的频率及力矩均由偏心轮控制，从而完成对金属薄板平面弯曲疲劳试验。 2.根据权利要求1所述金属薄板平面弯曲疲劳试验方法，其特征在于包括如下步骤：步骤一、计算弯曲力矩弯曲力矩Mb由以下公式计算：Mb＝Z×σ 其中，Z为试样的断面系数，b为试样横截面宽度，h为试样厚度 σ为垂直施加于试样板面的弯曲应力步骤二、试样安装将试样两端安装基座设置在同一水平面上，试样厚度方向的中心轴线与摆臂连杆的旋转轴心保持一致；步骤三、调整力矩值按照步骤一计算得到的弯曲力矩调整偏心量，用手转动偏心轮，同时可以通过力矩传感器观察力矩的上限值和下限值，如果没有达到期望力矩值，则继续进行调整；步骤四、调节基座高度调整到期望弯曲力矩后，通过调节基座的高度，调整合适的上限值和下限值的振幅，通过调整基座高度来改变应变比，随后拧紧基座的固定螺栓；步骤五、设置自动停止条件设置自动停止条件后再进行试验；步骤六、试样制作试样采用金属薄板材料制作，并保持试样上无裂痕或加工变形，并不得对试样进行加热，试样的两侧面边缘部，倒出半径0.1mm左右的圆角；完成机械加工的试样，为去除切削或研磨条痕，依次使用细粒度的砂纸逐步打磨；加工好的试样，在使用过程中必须充分注意，不要生锈或擦伤；完成两板面以及两侧面加工后的试样厚度及宽度，必须以小于0.5％的精度进行测量；但是，当厚度或宽度在2mm以下时，应以0.01mm的精度进行测量；试样厚度，在最小截面上至少应测量3处以上，取其算术平均值作为该截面的厚度；步骤七、开始平面弯曲疲劳试验开始进行平面弯曲疲劳试验，求得S-N曲线，得到金属薄板平面弯曲疲劳试验数据。 3.根据权利要求2所述金属薄板平面弯曲疲劳试验方法，其特征在于：步骤二中，如果试样的两端安装不在同一水平面，则需调整试样连接偏心轮一端的基座高度，并且利用长条直尺来确认达到水平，确认试样两端在同一水平面后，固定偏心轮一侧的试样基座。 4.根据权利要求2或3所述金属薄板平面弯曲疲劳试验方法，其特征在于：步骤二中，由于试样的安装面与摆臂连杆的旋转轴心有垂直距离，提前准备若干厚度为0.1-0.2mm的试样垫片代用；选定垫片厚度后，按照由下至上的顺序将垫片、试样、试样固定压板固定在安装基座上；由于固定试样时可能会产生一定的弯曲力矩，因此需要将弯曲力矩通过微调基座高度将其修正到0点；完成上述调整后，旋转偏心轮时，会观察到弯曲力矩的交变幅度；试样安装时，应注意保持其轴心应与受到弯矩而形成的应力方向相一致，并且，板厚中心也要与弯曲应力的中性面保持一致，必须确保不会有规定弯矩以外的负荷施加到试样上。 5.根据权利要求2所述金属薄板平面弯曲疲劳试验方法，其特征在于：步骤三中，调整期望力矩值时，从0点附近慢慢靠近期望值，并反复进行调整。 6.根据权利要求2所述金属薄板平面弯曲疲劳试验方法，其特征在于：步骤四中，根据两面振动受力的疲劳试验、单面振动受力疲劳试验和局部单面振动受力疲劳试验对于受力比R的不同要求，调整弯曲力矩的上限和下限的绝对值。 7.根据权利要求2所述金属薄板平面弯曲疲劳试验方法，其特征在于：步骤五中，自动停止条件包括：试验样片的断裂或弯曲力矩值的衰减；或者到达设定的循环次数。 8.根据权利要求2所述金属薄板平面弯曲疲劳试验方法，其特征在于：步骤六中，试样的两板面做精加工或不做加工，试样表面不做加工时，记录下其表面状态。 9.根据权利要求2所述金属薄板平面弯曲疲劳试验方法，其特征在于：步骤七中，为求得S-N曲线，在多个应力阶段进行试验时，分别选择等间距的应力阶段，使相邻两个应力之比在S-N曲线的斜线部分达到1.05-1.5，而在疲劳极限附近达到1.02-1.05；负荷的循环速度为每分钟1000-5000次；一系列的试验在同一循环速度下进行。 10.根据权利要求2所述金属薄板平面弯曲疲劳试验方法，其特征在于：未发生破坏的试样不得再重复使用。
所属类别：	发明专利