低周疲勞裂紋測試與緊固件斷后伸長量分析實驗
每當我們需要進行金屬材料低周疲勞試驗的時候，我們就不得不面對材料之中出現(xiàn)裂紋的情況。這時候無損檢測就是我們在第三方檢測機構(gòu)之中，最長使用的檢測方法。
在目前的低周疲勞裂紋無損檢測之中。顯微鏡觀測法，AE收集檢測法，掛片應變測試法以及AE成像檢測法都是最常用的疲勞裂紋檢測方法。由于受到檢測方法的限制，這四種檢測方法無法全面覆蓋到各個檢測需求。
只能依照實際的檢測情況，靈活挑選最適合的檢測手段。單就精度來說，要求不高的項目可以使用顯微鏡檢測方法。而要求較高精度檢測的，可以用鍍層檢測的方法來進行相應測試。
下面我們來談談，螺栓伸長量與低周疲勞之間所存在的一定聯(lián)系。試驗的背景是利用超聲螺栓預警測量儀對螺栓遭受的低周疲勞進行記錄。并詳細觀察螺栓遭受疲勞發(fā)生斷裂錢，伸長率所發(fā)生的變化。
在螺栓尾部貼壓電陶瓷片，并置于瑞士Rumul疲勞機上。
以上數(shù)字部分后面都缺少單位，單位為kN。還有補充的是疲勞機的頻率是100Hz；iBolt螺栓預緊力測量儀的測量頻率是2000Hz。須注明的是：無論靜載還是累加動載，均未超出螺栓的彈性段。
以上數(shù)字部分后面都缺少單位，單位為kN。還有補充的是疲勞機的頻率是100Hz；iBolt螺栓預緊力測量儀的測量頻率是2000Hz。須注明的是：無論靜載還是累加動載，均未超出螺栓的彈性段。
0號螺栓
0號螺栓：上圖X軸為時間，Y軸為螺桿伸長量（單位微米）。藍色寬帶是疲勞機交變拉伸螺栓所測量的包絡(luò)線，其局部放大在上圖。由上圖可以看到：1）螺栓伸長量中軸線在向上漂移，增大；2）同等載荷下，螺栓伸長量的峰峰值在增大；3）螺栓在區(qū)域斷裂前，螺桿迅速變長。4）斷裂前，停止疲勞試驗，螺桿發(fā)生塑性變形，不能回歸到原始長度。
1號螺栓
1號螺栓：和0號螺栓疲勞試驗條件基本一致，但是在近斷裂前，比0號螺栓提前停止試驗，發(fā)現(xiàn)：螺栓居然沒有發(fā)生塑性變形，螺栓長度回位了。這說明：1）在低周疲勞的近斷裂前，才發(fā)生了螺栓塑性變形；2）螺栓伸長量的中線向上漂移，有可能是疲勞機控制的問題，或者是其它未知原因所造成。
1號螺栓在做完大動載后，開始做小動載荷，靜載20kN，動載18kN，發(fā)現(xiàn)：在螺栓趨于斷裂前，伸長量中線迅速向上漂移，峰峰值增大。這說明，在臨界斷裂（裂紋在發(fā)展）的時候，的確有塑性變形發(fā)生。這個塑性變形應反映了微裂紋的擴展程度。
2號螺栓
2號螺栓：大動載，試驗方法和2號螺栓一樣，現(xiàn)象也沒有什么差別，算是驗證了2號螺栓現(xiàn)象的重復性。
3號螺栓：小動載，現(xiàn)象和2號螺栓沒有太大差別，放大螺栓在最后斷裂前的伸長量交變波形，可以看到由于裂紋生長，反映在伸長量波形上的發(fā)展趨勢（伸長量波形頭頂上的長出了犄角，犄角越長越大，最后犄角和波形融為一體，這就是裂紋在不停地生長）。
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