Introducción de prueba de tensión de fatiga
La prueba de tensión de fatiga es un método de evaluación mecánica especializada centrada en evaluar cómo se comportan los materiales bajo el estrés de tracción repetida (estiramiento) en múltiples ciclos. A diferencia de las pruebas de tracción estática, que miden la resistencia de un material bajo un solo tirón constante hasta la falla, esta prueba examina el efecto acumulativo de los escenarios de carga real de la carga de tracción cíclica donde los componentes se estiran repetidamente, como resortes, cables o sujetadores estructurales. Su objetivo principal es determinar la resistencia de un material a la falla de la fatiga cuando se somete a fuerzas de tracción cíclica.
Principios básicos y mecánica de prueba
En una prueba de tensión de fatiga, una muestra está sujeta a tensión de tracción controlada y alternativa: se estira repetidamente (se carga) y luego parcial o completamente relajado (descargado) en ciclos. Con el tiempo, este estrés cíclico puede iniciar grietas microscópicas, que crecen hasta que el material finalmente falla a nivel de estrés mucho más bajo que su resistencia a la tracción estática, un fenómeno conocido como falla de fatiga.
La prueba generalmente sigue estos pasos:
- Un espécimen estandarizado (por ejemplo, una forma de hueso de perro) se sujeta a una máquina de prueba, a menudo un sistema servohidráulico o servoeléctrico para un control preciso.
- Una amplitud de tensión o tensión predefinida se aplica cíclicamente, siguiendo una forma de onda específica (más comúnmente sinusoidal, pero también triangular o cuadrada).
- La prueba continúa hasta que la muestra se fractura, con el número de ciclos de falla registrados como la vida útil de la fatiga de tracción del material en esas condiciones.
Parámetros y variables clave
Varios parámetros críticos dan forma a la prueba y sus resultados:
- Amplitud de estrés:La tensión máxima de tracción aplicada durante cada ciclo (p. Ej., 200 MPa). Esto influye directamente en las amplitudes más altas de la vida de la fatiga generalmente conducen a un fracaso más temprano.
- Estrés medio: El estrés promedio durante un ciclo, que puede ser cero (carga completamente invertida) o positivo (predominantemente tensión). Un estrés medio positivo a menudo acelera la fatiga.
- Frecuencia: La tasa de ciclos por segundo (Hz). Mientras que las frecuencias más bajas reducen la acumulación de calor, las frecuencias más altas pueden simular una carga rápida en aplicaciones como la maquinaria.
- Ambiente:Las pruebas pueden realizarse en el aire, el vacío o las atmósferas corrosivas para explicar los efectos ambientales sobre la fatiga, como la oxidación o la degradación química.
Distinción de otras pruebas de fatiga
Lo que distingue la prueba de tensión de fatiga es su enfoque en el estiramiento cíclico unidireccional. Esto contrasta con:
- Pruebas de fatiga de flexión, que implican flexión cíclica (por ejemplo, para ejes).
- Pruebas de fatiga torsional,que usan torcedura cíclica (p. Ej., Bolts).
- Fatiga por tracciónes particularmente relevante para materiales y componentes donde el estiramiento es el modo principal de estrés, como cables de puente, sujetadores de aeronaves o implantes médicos.
Estándares de prueba de fatiga por tracción
ASTM E399－09 Materiales metálicos Prueba estándar de KIC para la resistencia a la fractura de deformación del plano elástico lineal
ASTM E 1820 2001 estándar de prueba para medir la tenacidad de la fractura
Especificaciones del sistema de prueba de prueba de fatiga estática electrohidráulica
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Modelo |
Kason- HDT105B |
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Capacidad de fuerza |
100knet |
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Rango de carga |
2%-100%FS |
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Prueba de precisión de la máquina |
Precisión de indicación estática: ± 0.5% Precisión de carga dinámica: ± 1% |
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Accidente cerebrovascular dinámico del actuador |
150 mm |
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Rango de medición de desplazamiento |
0-150 mm (± 75 mm) |
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Resolución de medición de desplazamiento |
0.001 mm |
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Error relativo de indicación de indicación de deformación |
±0.5% |
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Coaxialidad de la fuerza |
Menor o igual al 5% |
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Rango de frecuencia |
0.01-20Hz (50Hz opcional) |
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Distancia efectiva entre columnas |
540 mm |
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Espacio máximo de prueba |
800 mm (excluir abrazaderas hidráulicas) |
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Formularios de onda de prueba principal |
Onda sinusoidal, onda cuadrada, onda triangular, onda de rampa, forma de onda aleatoria y forma de onda de entrada externa; puede realizar múltiples formas de onda sinusoidal con diferentes combinaciones de frecuencia o amplitud; Formularios de onda aleatorios con parámetros definidos por el usuario; Formularios de onda personalizados importados por el usuario |
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Método de control de prueba |
Carga, desplazamiento, método de control de deformación |
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Especificaciones de la estación de bombeo de servo |
Flujo 40L/min, 21MPA |
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Dimensiones de la máquina |
Alrededor de 1010*720*2900 mm |
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Unidad de potencia hidráulica |
Alrededor de 1350x800x1275 mm |
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Peso de la máquina |
Alrededor de 1200 kg |
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Unidad de potencia hidráulica de peso |
Alrededor de 900 kg |
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Fuente de alimentación |
AC 380V ± 10%, 50Hz |
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Empuñadura de prueba |
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4.1 |
Puques hidráulicos de empuje plano de cuña |
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Cumple con la prueba de fatiga de alta y baja frecuencia *Presión de trabajo: 1- 21 MPA *Estructura abierta, fácil de cambiar las mandíbulas |
1 conjunto |
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4.2 |
Mandíbula |
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Rango de muestras redondas: φ5.8-11.9 mm, φ10.9-16.5 mm, Φ17-22.9 mm |
Cada 1 conjunto |
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4.3 |
Mandíbula |
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Rango de muestras planas: 0.00-7.6 mm, 7.1-14.2 mm, 11.7-19.1 mm |
Cada 1 conjunto |
Prueba de introducción de función de software
El software de prueba dinámica multipropósito incluye módulos de software de prueba de fatiga de ciclo alto y bajo;
Módulo de gestión de recursos del sistema: puede configurar y mostrar los recursos de hardware del sistema y controlar la carga de pruebas estáticas y de fatiga.
Puede realizar la conversión de diferentes modos de control (control de posición - control de fuerza) durante la prueba. Recopilación, visualización y almacenamiento en tiempo real de datos de prueba.
Software de aplicación: seguro y confiable, potente, buena ejecución, actualizable y expandible, y capaz de análisis automático y procesamiento de datos de prueba.
- Prueba de fatiga (fatiga de ciclo bajo, fatiga de ciclo alto)
- Control del estrés, control de tensión, fatiga de amplitud constante, fatiga de amplitud, fatiga de conversión de frecuencia
- Simular la forma de onda medida, las formas de onda aleatorias y las formas de onda de entrada externas; formas de onda aleatorias con parámetros definidos por el usuario; Formas de onda personalizadas importadas por los usuarios;
- Múltiples formas de onda seno con diferentes frecuencias o combinaciones de amplitud;
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