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一文梳理疲勞試驗機的發展時間線

發布時間:2022-01-10 09:42:16來源:瀏覽:189次

  疲勞試驗機用于進行測定金屬、合金材料及其構件(如操作關節、固接件、螺旋運動件等)在室溫狀態下的拉伸、壓縮或拉壓交變負荷的疲勞特性、疲勞壽命、預制裂紋及裂紋擴展試驗。高頻疲勞試驗機在配備相應試驗夾具后,可進行正弦載荷下的三點彎曲試驗、四點彎曲試驗、薄板材拉伸試驗、厚板材拉伸試驗、強化鋼條拉伸試驗、鏈條拉伸試驗、固接件試驗、連桿試驗、扭轉疲勞試驗、彎扭復合疲勞試驗、交互彎曲疲勞試驗、CT試驗、CCT試驗、齒輪疲勞試驗等。
  今天小編帶大家一起來了解一下疲勞試驗機的發展歷程:
  1、1850年:德國人A.Whler(沃勒)設計了第一臺用于機車車軸的疲勞試驗機,用來進行全尺寸機車車軸的疲勞試驗。以后他又研制出多種型式的疲勞試驗機,并首次用金屬試樣進行疲勞試驗。沃勒在1871年系統論述了疲勞壽命和循環應力的關系,提出了S-N曲線和疲勞極限的概念,確立了應力幅是疲勞破壞的決定因素,奠定了金屬疲勞的基礎。因此公認A.Whler(沃勒)是疲勞的奠基人,有“疲勞試驗之父”之稱。
  2、19世紀70到90年代:Gerber W.(格伯)研究了平均應力對疲勞強度的影響,提出了Gerber拋物線方程,英國人Goodman J.(古德曼)提出了著名的簡化直線—Goodman圖。
  3、1884年:Bauschinger J.(包辛格)在驗證Whler疲勞試驗時,發現了在循環載荷下彈性極限降低的“循環軟化”現象,引入了應力—應變遲滯回線的概念。但他的工作當時人們并不重視,直到1952年Keuyon(柯楊)在做銅棒試驗時才把它重新提出來,并命名為“包辛格效應”。
  4、1903年:Ewing J.A.(尤因)和Humfery J.C.W.(漢弗萊)在單晶格鋁和多晶格鐵上發現了循環應力產生的滑移痕跡,指出了疲勞變形是由于與單調變形相類似的滑移所產生。
  5、1910年:Bairstow(拜爾斯托)研究了循環載荷下應力—應變曲線的變化,測定了遲滯回線,建立了循環硬化與循環軟化的概念;并且還進行了程序疲勞試驗。
  6、1929年:美國人Peterson R.E.(彼特遜)對尺寸效應進行了一系列試驗,提出了應力集中系數的理論值。1929年—1930年英國人Haigh B.P.(海夫)對高強鋼和軟鋼的不同缺口效應做了合理解釋。
  7、1945年:美國人Miner M.A.(邁因納)在對疲勞損傷積累問題進行了大量試驗研究的基礎上,將Palmgren J.V.(帕姆格倫)1924年提出的線性累積損傷理論公式化,形成了著名的Palmgren—Miner線性累積損傷法則(簡稱Miner法則)。
  8、1952年:美國國家航空管理局劉易斯研究所的Manson S.S.(曼森)和Coffin L.F.(科芬),在大量試驗的基礎上,提出了表達塑性應變與疲勞壽命關系的Manson—Coffin方程,奠定了低周疲勞的基礎。
  9、20世紀60年代:隨著大規模集成電路的出現,研制出了能夠模擬零部件服役載荷工況的隨機疲勞試驗機。
  10、20世紀70年代:國外已廣泛使用電子計算機控制的電液伺服疲勞試驗裝置來進行隨機疲勞試驗。
  11、20世紀90年代:已經出現了上下位機結構的全數字的伺服控制器,閉環控制計算速率達到了6kHz,數據傳輸采用100Mb以太網卡(Ethernet),可以完成控制模式的平滑無擾切換、多通道的協調加載以及各種工況譜的實驗室再現。

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